Vloeistofdynamica versus vloeistofmechanica
Vloeistofdynamica en vloeistofmechanica zijn twee zeer belangrijke studiegebieden in de natuurkunde. Deze velden zijn erg belangrijk als het gaat om onderwerpen als luchtvaarttechniek, nautische techniek, civiele en militaire techniek en diverse andere velden. Vloeistofmechanica en vloeistofdynamica kunnen worden opgevat als een geheel nieuw veld van de klassieke mechanica waar waarschijnlijkheid en thermodynamica een zeer belangrijke rol spelen. Om de aspecten van vloeistofmechanica en vloeistofdynamica volledig te begrijpen, moet men een goede kennis hebben van energiebesparing, vectorvelden en zelfs statistische thermodynamica. In dit artikel gaan we bespreken wat vloeistofmechanica en vloeistofdynamica zijn, hun grondbeginselen, overeenkomsten, toepassingen en ten slotte hun verschillen.
Vloeistofmechanica
Een vloeistof wordt gedefinieerd als een gas of een vloeistof. Vloeistofmechanica is de studie van het gedrag van vloeistoffen en gassen. Een beter gedefinieerde vloeistofmechanica is de studie van vloeistoffen en krachten erop. Vloeistofmechanica heeft drie hoofdgebieden. Het zijn namelijk vloeistofstatica die de vloeistoffen in rust bestudeert, vloeistofkinematica die de bewegingen van vloeistoffen bestudeert, en vloeistofdynamica die de effecten van krachten op vloeistofbewegingen bestudeert. Maar zoals we weten, hebben vloeistoffen en gassen geen stabiele toestand. Er is altijd een willekeurige beweging door het thermisch roeren van gassen en vloeistoffen. De thermische beweging van gassen is echter hoger dan die van vloeistoffen. Een van de grondleggers van de vloeistofmechanica was Archimedes. Zijn beroemde drijfvermogenprincipe was een van de allereerste principes in de vloeistofmechanica. Later, prominente wetenschappers zoals Leonardo da Vinci,Evangelista Torricelli, Isaac Newton, Blaise Pascal, Daniel Bernoulli en vooraanstaande wiskundigen als Euler, d'Alembert, Lagrange, Poisson en Laplace leverden een belangrijke bijdrage aan de studie van de vloeistofmechanica. Het gebied van viscositeit werd later ontwikkeld door Poiseuille, Hagen, Navier en Stokes.
Vloeiende dynamiek
Vloeistofdynamica is een deelgebied van vloeistofmechanica. Vloeistofdynamica bestudeert het effect van krachten op vloeiende bewegingen. De meest opvallende vergelijkingen in vloeistofdynamica zijn de vergelijking van Bernoulli, die werd voorgesteld door Daniel Bernoulli. Het wordt gedefinieerd voor een onsamendrukbare, niet-viskeuze vloeistof op een gestage en niet-turbulente stroming. Voor een dergelijk fluïdum is de som van de hydrostatische druk, de kinetische energie per volume-eenheid en de potentiële energie per volume-eenheid een constante. Dit kan worden toegepast op elke willekeurige stromingslijn in de vloeistof. Vloeistoffen volgen deze vergelijking echter niet, omdat ze samendrukbaar en stroperig zijn. Andere belangrijke vergelijkingen van vloeistofdynamica zijn Navier-Stokes-vergelijkingen en het Reynolds-transporttheorema. Dit zijn in feite massa-behoud, energiebehoud en momentumbehoud in verschillende vormen. Een belangrijk aspect van vloeistofdynamica is aerodynamica. Vliegtuigen gebruiken de stelling van Bernoulli om een drukverschil te creëren tussen de bovenkant en de onderkant van de vleugels. Dit maakt het vliegen mogelijk. Hydrodynamica speelt ook een belangrijke rol in het dagelijks leven.
Wat is het verschil tussen Fluid Mechanics en Fluid Dynamics?
• Vloeistofmechanica bestudeert vloeistoffen in statische of dynamische toestand.
• Vloeistofdynamica is een onderafdeling van vloeistofmechanica. Het bestudeert alleen de effecten van krachten op bewegende vloeistoffen.
