Væskedynamikk

Den fluiddynamikk er en gren av fluiddynamikk og er involvert i å bevege fluider ( væsker og gasser ). Underområdet for gasser er aerodynamikk , for væsker er det hydrodynamikk . For eksempel undersøkes laminær og turbulent strømning i kanaler , trykk på legemer i strømning samt bevegelser og kraftforhold i trykkrør . Den fluidstatikk annen side omhandler ikke-fluider i bevegelse, og er delt inn i hydrostatisk (væsker) og aerostatikk (gasser).

Den grunnleggende ligningen av hydrodynamikk er kontinuitetsligningen :

${\ displaystyle {\ frac {\ partial \ rho} {\ partial t}} + \ operatorname {div} \ left (\ rho {\ vec {v}} \ right) = 0}$

med massetetthet og hastighetsvektor . ${\ displaystyle \ rho}$${\ displaystyle {\ vec {v}}}$

Blant annet sier denne ligningen at massestrømmen gjennom et område alltid er den samme. Dette kan tydelig forklares som følger: du heller vann i en slange. For å forhindre at den sprekker fordi vann akkumuleres i den, må samme mengde vann komme ut på enden av slangen som strømmer inn i den. Hvis slangen er innsnevret på et tidspunkt, må samme mengde vann fremdeles komme ut på slutten. Dette betyr at vannet må strømme raskere i det smalere slangestykket enn i det videre.

Generelt er bevegelsen til en væske beskrevet av Navier-Stokes-ligningene . I tilfelle med lav viskositet og dermed høyt Reynolds-antall , kan friksjonseffekter neglisjeres, og bevegelsesligningen til væsken er Euler-ligningen som en god tilnærming :

${\ displaystyle {\ frac {\ partial {\ vec {v}}} {\ partial t}} + \ left ({\ vec {v}} \ cdot \ nabla \ right) {\ vec {v}} = - {\ frac {\ nabla p} {\ rho}}}$

Dette relaterer endringen i væskens hastighet på ett sted til trykket i miljøet . Euler-ligningen brukes ofte til å beregne gasser i bevegelse, mens Navier-Stokes-ligningene for det meste brukes til å beregne flytende væsker. ${\ displaystyle p}$

Se også

• Strøm til Bernoulli og Venturi