Hydroaerodynamika je pododdělení hydroaeromechaniky , které popisuje zákony pohybu kapalin nebo plynů (v hydroaerodynamice se často mluví jen o kapalinách , což znamená jak plyny, tak kapající kapaliny). Má několik vlastních divizí, zejména aerodynamiku (studium pohybu vzduchu a jiných plynů) a hydrodynamiku (studium pohybu tekutin). Aerodynamika tekutin má širokou škálu aplikací, včetně výpočtu toku sil a zatížení působících na letadla, určování průtoku ropy v ropovodech, předpovídání počasí, studiu mezihvězdných mlhovin a modelování jaderných zbraní.
Hydroaerodynamika nabízí systematický přístup k těmto problémům, včetně empirických a semiempirických výzkumných metod, zákonitostí a měření. Řešení úloh v hydroaerodynamice obvykle zahrnuje výpočet různých vlastností tekutin, jako je rychlost proudění, tlak, hustota a teplota (v závislosti na časových a prostorových souřadnicích, umístění objektů).
Až do dvacátého století byla hydroaerodynamika považována za synonymum hydrodynamiky. Tento název stále zůstává v názvech některých částí dynamiky tekutin, jako je magnetohydrodynamika a hydrodynamická stabilita .
Základy hydroaerodynamiky jsou zákony zachování , zejména zákon zachování hmoty , zákon zachování hybnosti ( druhý Newtonův zákon ) a zákon zachování energie (první zákon termodynamiky). Všechny byly formulovány klasickou mechanikou, finalizovány kvantovou mechanikou a teorií relativity.
Kromě toho se někdy věří, že kapalina je souvislá hmota. Ve skutečnosti jsou tvořeny molekulami, které se pohybují a srážejí. V důsledku výpočtů hydroaerodynamických problémů se předpokládá, že vlastnosti kapalin, jako je hustota, tlak, teplota a rychlost proudění, jsou dobře definovány v nekonečně malém bodě v prostoru a plynule se mění z bodu do bodu.
Kapaliny, které mají dostatečnou hustotu, aby byly spojitou hmotou, neobsahují ionty a elektrony a jejich průtoky jsou ve srovnání s jinými kapalinami pomalé. Takové problémy (na hustých tekutinách) se v praxi často řeší.
Kromě zákonů zachování hmoty, hybnosti a energie je pro úplné výpočty nutné použít i termodynamický stavový zákon, který hovoří o závislosti tlaku na dalších termodynamických vlastnostech.
| Geometrické vzory v přírodě | ||
|---|---|---|
| vzory | ||
| Procesy | ||
| Výzkumníci |
| |
| Související články |
| |