Šķidruma dinamika pret šķidruma mehāniku
Šķidruma dinamika un šķidruma mehānika ir divas ļoti svarīgas fizikas pētījumu jomas. Šīs jomas ir ļoti svarīgas, ja runa ir par tādām tēmām kā aviācijas inženierija, kuģu inženierija, civilā un militārā inženierija un dažādas citas jomas. Šķidruma mehāniku un šķidruma dinamiku var uzskatīt par pilnīgi jaunu klasiskās mehānikas jomu, kur varbūtībai un termodinamikai ir ļoti svarīga loma. Lai pilnībā izprastu šķidruma mehānikas un šķidruma dinamikas aspektus, ir jābūt labām zināšanām enerģijas saglabāšanā, vektoru laukos un pat statistiskajā termodinamikā. Šajā rakstā mēs apspriedīsim, kas ir šķidruma mehānika un šķidruma dinamika, to pamatprincipi, līdzības, pielietojums un visbeidzot atšķirības.
Šķidruma mehānika
Šķidrumu definē kā gāzi vai šķidrumu. Šķidruma mehānika ir šķidrumu un gāzu uzvedības izpēte. Pareizāk definēta šķidruma mehānika ir šķidrumu un uz tiem esošo spēku izpēte. Šķidruma mehānikai ir trīs galvenās jomas. Tie ir šķidruma statika, kas pēta šķidrumus miera stāvoklī, šķidruma kinemātika, kas pēta šķidrumu kustības, un šķidruma dinamika, kas pēta spēku ietekmi uz šķidruma kustību. Bet, kā mēs zinām, šķidrumiem un gāzēm nav līdzsvara stāvokļa. Gāzu un šķidrumu termiskās maisīšanas dēļ vienmēr notiek nejauša kustība. Tomēr gāzu termiskā maisīšana ir augstāka nekā šķidrumiem. Viens no šķidruma mehānikas dibinātājiem bija Arhimēds. Viņa slavenais peldspējas princips bija viens no pirmajiem principiem šķidruma mehānikā. Vēlāk tādi izcili zinātnieki kā Leonardo da Vinči,Evangelista Torricelli, Isaac Newton, Blaise Pascal, Daniel Bernoulli un tādi izcili matemātiķi kā Euler, d'Alembert, Lagrange, Poisson un Laplace sniedza ievērojamu ieguldījumu šķidruma mehānikas izpētē. Viskozitātes lauku vēlāk izstrādāja Poiseuille, Hagen, Navier un Stokes.
Šķidruma dinamika
Fluid dynamics is a sub field of fluid mechanics. Fluid dynamics studies the effect of forces on fluid motion. Most notable equations in fluid dynamics are Bernoulli’s equation, which was proposed by Daniel Bernoulli. It is defined for an incompressible, inviscid fluid on a steady and non-turbulent flow. For such a fluid, the summation of the hydrostatic pressure, the kinetic energy per unit volume and the potential energy per unit volume is a constant. This can be applied to any arbitrary line of flow in the fluid. However, fluids in real don’t obey this equation since they are compressible and viscous. Other important equations of fluid dynamics are Navier-Stokes equations and Reynolds transport theorem. These are basically mass conservation, energy conservation and momentum conservation in different forms. An important aspect of fluid dynamics is aerodynamics. Airplanes use the Bernoulli theorem to create a pressure difference between upside and downside of the wings. This makes the flying possible. Hydrodynamics also plays an important part in day to day life.
Kāda ir atšķirība starp šķidruma mehāniku un šķidruma dinamiku?
• Šķidrumu mehānika pēta šķidrumus statiskā vai dinamiskā stāvoklī.
• Šķidruma dinamika ir šķidruma mehānikas apakšnodaļa. Tajā tiek pētīta tikai spēku ietekme uz šķidruma kustību.
