Vedeliku dünaamika vs vedeliku mehaanika
Vedeliku dünaamika ja vedeliku mehaanika on kaks väga olulist füüsikaõppe valdkonda. Need valdkonnad on väga olulised selliste teemade osas nagu lennundustehnika, merendustehnika, tsiviil- ja sõjatehnika ning mitmed muud valdkonnad. Vedeliku mehaanikat ja vedeliku dünaamikat võib võtta kui täiesti uut klassikalise mehaanika valdkonda, kus tõenäosusel ja termodünaamikal on väga oluline roll. Vedeliku mehaanika ja vedeliku dünaamika aspektide täielikuks mõistmiseks peab olema hea teadmine energiasäästust, vektorväljadest ja isegi statistilisest termodünaamikast. Selles artiklis arutleme, mis on vedeliku mehaanika ja vedeliku dünaamika, nende aluspõhimõtted, sarnasused, rakendused ja lõpuks nende erinevused.
Vedeliku mehaanika
Vedelik on kas gaas või vedelik. Vedelikumehaanika on vedelike ja gaaside käitumise uurimine. Õigemini määratletud vedeliku mehaanika on vedelike ja neile mõjuvate jõudude uurimine. Vedeliku mehaanikal on kolm peamist valdkonda. Need on vedeliku staatika, mis uurib vedelikke puhkeolekus, vedeliku kinemaatika, mis uurib vedelike liikumist, ja vedeliku dünaamika, mis uurib jõudude mõju vedeliku liikumisele. Kuid nagu me teame, pole vedelatel ja gaasidel püsivat seisundit. Gaaside ja vedelike termilise segamise tõttu toimub alati juhuslik liikumine. Gaaside termiline segamine on aga vedelike omast kõrgem. Vedeliku mehaanika üks rajajaid oli Archimedes. Tema kuulus ujuvuse põhimõte oli vedelike mehaanikas üks esimesi põhimõtteid. Hiljem on tuntud teadlased nagu Leonardo da Vinci,Evangelista Torricelli, Isaac Newton, Blaise Pascal, Daniel Bernoulli ning sellised silmapaistvad matemaatikud nagu Euler, d'Alembert, Lagrange, Poisson ja Laplace andsid märkimisväärse panuse vedeliku mehaanika uurimisse. Viskoossuse välja arendasid hiljem Poiseuille, Hagen, Navier ja Stokes.
Vedeliku dünaamika
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.
Mis vahe on vedeliku mehaanikal ja vedeliku dünaamikal?
• Vedelikumehaanika uurib vedelikke staatilises või dünaamilises olekus.
• Vedeliku dünaamika on vedeliku mehaanika alajaotus. See uurib ainult jõudude mõju liikuvale vedelikule.
