Skirtumas tarp skysčių dinamikos ir skysčių mechanikos

Skysčių dinamika prieš skysčių mechaniką

Skysčių dinamika ir skysčių mechanika yra dvi labai svarbios fizikos studijų kryptys. Šios sritys yra labai svarbios kalbant apie tokias sritis kaip aviacijos inžinerija, laivybos inžinerija, civilinė ir karinė inžinerija ir įvairios kitos sritys. Skysčių mechaniką ir skysčių dinamiką galima laikyti visiškai nauja klasikinės mechanikos sritimi, kurioje tikimybė ir termodinamika vaidina labai svarbų vaidmenį. Norint visiškai suprasti skysčių mechanikos ir skysčių dinamikos aspektus, reikia gerai išmanyti energijos taupymą, vektorinius laukus ir net statistinę termodinamiką. Šiame straipsnyje aptarsime, kas yra skysčių mechanika ir skysčių dinamika, kokie yra jų įkūrimo principai, panašumai, pritaikymai ir galiausiai jų skirtumai..

Skysčių mechanika

Skystis yra apibrėžiamas kaip dujos arba skystis. Skysčių mechanika yra skysčių ir dujų elgsenos tyrimas. Tinkamiau apibrėžta skysčių mechanika yra skysčių ir jiems skirtų jėgų tyrimas. Skysčių mechanika turi tris pagrindines sritis. Tai yra skysčio statika, tirianti skysčius ramybėje, skysčių kinematika, tirianti skysčių judesius, ir skysčio dinamika, tirianti jėgų poveikį skysčio judėjimui. Bet kaip mes žinome, skysčiai ir dujos neturi pastovios būsenos. Dėl šiluminių dujų ir skysčių sujudėjimo visada vyksta atsitiktinis judesys. Tačiau šiluminis dujų susijaudinimas yra didesnis nei skysčių. Vienas iš skysčių mechanikos įkūrėjų buvo Archimedas. Jo garsusis plūdrumo principas buvo vienas iš pirmųjų skysčių mechanikos principų. Vėliau žymūs mokslininkai, tokie kaip Leonardo da Vinci, Evangelista Torricelli, Isaacas Newtonas, Blaise'as Pascalis, Danielis Bernoulli, ir tokie garsūs matematikai, kaip Euleris, d'Alembertas, Lagrangeas, Poissonas ir Laplašas, svariai prisidėjo prie skysčių mechanikos studijų. Klampumo lauką vėliau sukūrė Poiseuille, Hagen, Navier ir Stokes.

Skysčių dinamika

Skysčių dinamika yra skystosios mechanikos dalis. Skysčio dinamika tiria jėgų poveikį skysčio judėjimui. Ryškiausios skysčių dinamikos lygtys yra Bernelio lygtis, kurią pasiūlė Danielis Bernoulli. Jis apibūdinamas kaip nesuspaudžiamas, nematomas skystis, esant pastoviam ir nerampuotam srautui. Tokiam skysčiui hidrostatinio slėgio, kinetinės energijos tūrio vienetui ir potencialios energijos tūrio vienetui suma yra pastovi. Tai galima pritaikyti bet kuriai savavališkai tekančiai skysčio linijai. Tačiau skysčiai iš tikrųjų nepaklūsta šiai lygčiai, nes jie yra suspaudžiami ir klampūs. Kitos svarbios skysčių dinamikos lygtys yra Navier-Stokes lygtys ir Reynoldso transportavimo teorema. Iš esmės tai yra masinis, energijos taupymas ir įvairių formų impulsų išsaugojimas. Svarbus skysčių dinamikos aspektas yra aerodinamika. Lėktuvai naudoja Bernoulli teoremą, kad sukurtų slėgio skirtumą tarp sparnų aukštyn ir žemyn. Tai leidžia skristi. Hidrodinamika taip pat vaidina svarbų vaidmenį kasdieniame gyvenime.