Hydroaerodynamik er en underafdeling af hydroaeromekanik , der beskriver bevægelseslovene for væsker eller gasser (i hydroaerodynamik taler de ofte bare om væsker , hvilket betyder både gasser og væsker, der falder). Den har flere egne inddelinger, især aerodynamik (studiet af luft og andre gassers bevægelse) og hydrodynamik (studiet af væskers bevægelse). Væskeaerodynamik har en bred vifte af anvendelser, herunder beregning af strømmen af kræfter og belastninger, der virker på fly, bestemmelse af oliestrømningshastigheden i olierørledninger, forudsigelse af vejr, undersøgelse af interstellare tåger og modellering af atomvåben.
Hydroaerodynamik tilbyder en systematisk tilgang til disse problemer, herunder empiriske og semi-empiriske forskningsmetoder, love og målinger. Løsning af problemer inden for hydroaerodynamik inkluderer normalt beregning af forskellige egenskaber ved væsker, såsom strømningshastighed, tryk, tæthed og temperatur (afhængig af tid og rumlige koordinater, objekters placering).
Indtil det tyvende århundrede blev hydroaerodynamik betragtet som synonymt med hydrodynamik. Dette navn forbliver stadig i navnene på nogle sektioner af væskedynamik, såsom magnetohydrodynamik og hydrodynamisk stabilitet .
Grundlaget for hydroaerodynamikken er bevarelseslovene , især loven om bevarelse af masse , loven om bevarelse af momentum ( Newtons anden lov ) og loven om bevarelse af energi (termodynamikkens første lov). Alle af dem blev formuleret af klassisk mekanik, afsluttet af kvantemekanik og relativitetsteorien.
Derudover menes det nogle gange, at væske er en kontinuerlig masse. Faktisk består de af molekyler, der bevæger sig og kolliderer. Som et resultat af beregninger af hydroaerodynamiske problemer antages det, at væskers egenskaber, såsom tæthed, tryk, temperatur og strømningshastighed, er veldefinerede på et uendeligt lille punkt i rummet, og skifter løbende fra punkt til punkt.
Væsker, der har tilstrækkelig massefylde til at være en kontinuerlig masse, indeholder ikke ioner og elektroner, og deres strømningshastigheder er langsomme sammenlignet med andre væsker. Sådanne problemer (på tætte væsker) løses ofte i praksis.
Ud over lovene om bevarelse af masse, momentum og energi skal man til fuldstændige beregninger også bruge den termodynamiske tilstandslov, som taler om trykkets afhængighed af andre termodynamiske egenskaber.
| Geometriske mønstre i naturen | ||
|---|---|---|
| mønstre | ||
| Processer | ||
| Forskere |
| |
| Relaterede artikler |
| |