Fluid Dynamics vs Fluid Mechanics
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 verschillende andere gebieden. Vloeistofmechanica en vloeistofdynamica kunnen worden beschouwd als een geheel nieuw gebied van 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 tot slot hun verschillen.
Vloeistofmechanica
Een vloeistof wordt gedefinieerd als een gas of een vloeistof. Vloeistofmechanica is de studie van het gedrag van vloeistoffen en gassen. Meer goed gedefinieerde vloeistofmechanica is de studie van vloeistoffen en krachten daarop. Vloeistofmechanica heeft drie hoofdgebieden. Het zijn namelijk vloeistofstatistieken die de vloeistoffen in rust bestudeert, vloeistofkinematica die de bewegingen van vloeistoffen bestudeert, en vloeistofdynamica die de effecten van krachten op vloeistofbeweging bestudeert. Maar zoals we weten, hebben vloeistoffen en gassen geen stabiele toestand. Er is altijd een willekeurige beweging door de thermische agitatie van gassen en vloeistoffen. De thermische agitatie 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 hebben vooraanstaande wetenschappers als Leonardo da Vinci, Evangelista Torricelli, Isaac Newton, Blaise Pascal, Daniel Bernoulli en prominente wiskundigen als Euler, d'Alembert, Lagrange, Poisson en Laplace een belangrijke bijdrage geleverd aan de studie van stromingsleer. Het gebied van viscositeit werd later ontwikkeld door Poiseuille, Hagen, Navier en Stokes.
Vloeistofdynamica
Vloeistofdynamica is een deelgebied van de vloeistofmechanica. Vloeistofdynamica bestudeert het effect van krachten op vloeistofbeweging. De meest opvallende vergelijkingen in de vloeistofdynamica zijn de vergelijking van Bernoulli, die werd voorgesteld door Daniel Bernoulli. Het is gedefinieerd voor een onsamendrukbare, niet-viskeuze vloeistof op een constante en niet-turbulente stroom. Voor zo'n vloeistof 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 stroomlijn in de vloeistof. Vloeistoffen in het echt voldoen echter niet aan deze vergelijking, omdat ze samendrukbaar en stroperig zijn. Andere belangrijke vergelijkingen van de vloeistofdynamica zijn de Navier-Stokes-vergelijkingen en de transportstelling van Reynolds. Dit zijn in feite massabehoud, energiebesparing 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 boven- en 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.
