Ce este dinamica fluidelor?

Dinamica fluidelor se referă la o subcategorie a științei mecanicii fluidelor, cealaltă subcategorie fiind statica fluidelor. În timp ce statica fluidelor se ocupă de fluidele care sunt în repaus, dinamica fluidelor se preocupă de fluidele care sunt în mișcare. Orice materie aflată în stare gazoasă sau lichidă poate fi considerată un fluid. Dinamica fluidelor este o disciplină cu multe aplicații relevante în lumea noastră modernă, mai ales pentru că conține studiul aerodinamicii și, de asemenea, pentru că face parte din predicția vremii. O problemă tipică de dinamică a fluidelor poate include variabile precum viteza, temperatura și densitatea.

Toate științele fizice, inclusiv dinamica fluidelor, sunt guvernate în primul rând de legile conservării. Acestea afirmă că cantitățile totale de energie, masă și impuls liniar într-un sistem închis rămân constante și că energia și masa nu pot fi nici create, nici distruse. Că pot schimba forme, este adevărat, dar nu pot să dispară sau să vină din nimic. Aceste legi constituie unele dintre cele mai de bază ipoteze în știință.

Un alt principiu de guvernare al dinamicii fluidelor este ipoteza continuumului, numită și ipoteza continuumului. În timp ce fluidele sunt cunoscute a fi compuse din particule microscopice, discrete, această ipoteză afirmă că sunt continue și că proprietățile lor variază uniform pe tot parcursul. Aceasta servește adesea ca o aproximare matematică utilă, chiar dacă din punct de vedere tehnic ignoră una dintre caracteristicile de bază ale fluidelor.

Înainte de inventarea zborului motorizat și a aeronavelor în secolul al XX-lea, termenul de hidrodinamică era adesea folosit interschimbabil cu dinamica fluidelor, deoarece cea mai mare parte a mecanicii fluidelor era dedicată studierii lichidelor în mișcare, mai degrabă decât gazelor în mișcare. Când călătoriile cu avionul au devenit mai frecvente, s-a dezvoltat nevoia ca aceste mașini să fie mai eficiente la crearea și menținerea portanței, cu o rezistență minimă. Ramura de studiu cunoscută sub numele de aerodinamică a făcut salturi și limite datorită noii tehnologii, care a ajuns să fie aplicată și la automobile, într-o oarecare măsură, cu scopul de a crește eficiența combustibilului.

Una dintre cele mai importante figuri ale aerodinamicii moderne a fost Octave Chanute. Pe lângă compilarea unui volum cuprinzător al studiului aerodinamicii la sfârșitul anilor 1800, el i-a ajutat personal pe frații Wright în construirea faimoasei lor aeronave, care a realizat primul zbor cu echipaj și motor în 1903. Probabil că datorită acestui ajutor l-au realizat. obiectivul lor chiar înaintea celui mai apropiat concurent, Samuel Pierpont Langley.