Μηχανική των ρευστών
Η μηχανική των ρευστών είναι η μελέτη του τρόπου κίνησης των ρευστών και των δυνάμεων που ασκούνται σε αυτά. (Τα ρευστά περιλαμβάνουν τα υγρά και τα αέρια).
Η ρευστομηχανική μπορεί να χωριστεί σε ρευστοστατική, τη μελέτη των ρευστών σε ηρεμία, και σε ρευστοδυναμική, τη μελέτη των ρευστών σε κίνηση. Είναι ένας κλάδος της μηχανικής του συνεχούς, ένα αντικείμενο που μοντελοποιεί την ύλη χωρίς να χρησιμοποιεί την πληροφορία ότι αυτή αποτελείται από άτομα.
Η μελέτη της μηχανικής των ρευστών ανάγεται τουλάχιστον στις ημέρες της αρχαίας Ελλάδας, όταν ο Αρχιμήδης έκανε μια αρχή στη στατική των ρευστών. Ωστόσο, η ρευστομηχανική, ιδίως η δυναμική των ρευστών, είναι ένα ενεργό πεδίο έρευνας με πολλά άλυτα ή μερικώς λυμένα προβλήματα. Η ρευστομηχανική μπορεί να είναι μαθηματικά πολύπλοκη. Μερικές φορές μπορεί να επιλυθεί καλύτερα με αριθμητική ανάλυση, συνήθως με τη χρήση υπολογιστών. Ένας σύγχρονος κλάδος, που ονομάζεται Υπολογιστική Δυναμική Ρευστών (CFD), είναι αφιερωμένος σε αυτή την προσέγγιση επίλυσης προβλημάτων ρευστομηχανικής.
Δύο μελέτες ρευστομηχανικής του Leonardo da Vinci
Σχέση με τη μηχανική της συνέχειας
Η μηχανική των ρευστών αποτελεί υποδιεύθυνση της μηχανικής της συνέχειας, όπως φαίνεται στον ακόλουθο πίνακα.
| Μηχανική του συνεχούς: η μελέτη της φυσικής των συνεχών υλικών. | Στερεομηχανική: η μελέτη της φυσικής των συνεχών υλικών με καθορισμένο σχήμα ηρεμίας. | Ελαστικότητα: περιγράφει τα υλικά που επιστρέφουν στο σχήμα ηρεμίας τους μετά από μια εφαρμοζόμενη τάση. | |
| Πλαστικότητα: περιγράφει τα υλικά που παραμορφώνονται μόνιμα μετά από μια αρκετά μεγάλη εφαρμοζόμενη τάση. | Ρεολογία: η μελέτη των υλικών με στερεά και ρευστά χαρακτηριστικά | ||
| Ρευστομηχανική: η μελέτη της φυσικής των συνεχών υλικών που παίρνουν το σχήμα του δοχείου τους. | Μη-νευτωνιανά ρευστά | ||
| Νευτώνεια ρευστά | |||
Σχετικές σελίδες
Ερωτήσεις και απαντήσεις
Q: Τι είναι η μηχανική των ρευστών;
A: Η ρευστομηχανική είναι η μελέτη του τρόπου με τον οποίο κινούνται τα υγρά και τα αέρια, καθώς και των δυνάμεων που ασκούνται σε αυτά.
Ερ: Πώς χωρίζεται η μηχανική των ρευστών;
A: Η μηχανική ρευστών χωρίζεται σε δύο κλάδους: τη στατική ρευστών, η οποία μελετά τα ρευστά σε κατάσταση ηρεμίας, και τη δυναμική ρευστών, η οποία μελετά τα ρευστά σε κίνηση.
Ερ: Τι είναι η μηχανική του συνεχούς ρεύματος;
Α: Η μηχανική του συνεχούς είναι ένα αντικείμενο που μοντελοποιεί την ύλη χωρίς να λαμβάνει υπόψη ότι αυτή αποτελείται από άτομα.
Ερ: Πότε μπορεί να αναχθεί η μελέτη της μηχανικής των ρευστών;
Α: Η μελέτη της ρευστομηχανικής μπορεί να αναχθεί τουλάχιστον στην αρχαία Ελλάδα, όπου η αρχή της ρευστοστατικής έγινε από τον Αρχιμήδη.
Ερ: Είναι η ρευστομηχανική ένας τομέας ενεργού έρευνας;
Α: Ναι, η ρευστομηχανική, ιδίως η δυναμική των ρευστών, είναι ένα ενεργό ερευνητικό πεδίο που έχει πολλά άλυτα ή μερικώς λυμένα προβλήματα.
Ερ: Γιατί η ρευστομηχανική μπορεί να είναι μαθηματικά πολύπλοκη;
Α: Η ρευστομηχανική μπορεί να είναι μαθηματικά πολύπλοκη επειδή περιλαμβάνει πολύπλοκες εξισώσεις, μαθηματικά μοντέλα και αριθμητική ανάλυση, τα οποία χρησιμοποιούνται για την περιγραφή της συμπεριφοράς των ρευστών.
Ε: Τι είναι η υπολογιστική δυναμική ρευστών (CFD);
Α: Η Υπολογιστική Δυναμική Ρευστών (CFD) είναι ένας σύγχρονος κλάδος που αποσκοπεί στην επίλυση προβλημάτων ρευστομηχανικής με τη χρήση αριθμητικής ανάλυσης, συνήθως με τη χρήση υπολογιστών.
