Hydrodynamikk

Hydrodynamikk er vitenskapen som omhandler dynamiske bevegelser (fluiddynamikk) i ferskvann, saltvann, blod og andre organiske væsker, samt effekter av bølger og stram på gjenstander i væsken. Fluidmekanikk er beskrivelse av bevegelse av fluider, og omfatter både væsker og gasser. Innen hydrodynamikk anvendes ligninger for masse og moment blant annet i Navier-Stokes ligningene. Andre temaer innen hydrodynamikk er inkompressibilitet (usammenpressbarhet), Newtonske fluider, visksøe og ikke-viskøse væsker, krefter og kraftmoment hvor væsker påvirker overflater. Videre anvendes Gauss ligningen, Stokes satser, beregning av trykkraft, partikkelderiverte og akselerasjon, krumlinjede koordinater, kontinuitetslikningen, Eulers likning, varmelikningen Fouriers varmelov og varmefluks med konveksjon (varmestrøm) og konduksjon (varmeledning).

Ved bruk av vektorfelt beregnes divergens, virvling (curl) , sirkulasjon og fluks. Massebevaring, bevegelsesligninger, Bernoullis likning for stasjonær friksjonsfri væske- og gass-strøm og når hastigheten for fluider øker så synker trykket.

En hodograf viser ved hjelp av vektorer bevegelsen til et objekt, væske eller luft. Starten på vektoren og hvordan retningen på endepunktene av vektorene.

En hodograf viser ved hjelp av vektorer bevegelsen til et objekt, væske eller luft. Starten på vektoren og hvordan retningen på endepunktene av vektorene

Historie

Den nederlandske matematikeren Daniel Bernuolli (1700-1782) skrev i 1738 Hydrodynamica, la grunnlaget for den kinetiske teorien til gasser. Bernoulli arbeidet også med hydraulikk og virkning av de mekaniske kreftene i bevegelse av ikke-sammentrykkbare væsker.  Andre som ga bidrag til feltet hydrodynamikk varBlaise Pasal (1623-1662) med hydrodynamikk og hydrostatikk med Pascals lov og Leonhard Euler (1707-1783). Joseph Louis Lagrange (1736–1813) med Mécanique analytique, kalt Lagrange-mekanikk  og Euler-Lagrange-ligningen. Jean le Rond d'Alembert (1717–1783) oppdaget Cauchy-Riemann-ligningene, Pierre Simon Laplace (1749–1827) med Laplace-ligningen. Hermann Ludwig Ferdinand von Helmholtz (1821–1894) med Integrals of the hydrodynamical equations, which express vortex-motion. Den franske matematikeren Joseph Valentin Boussinesq 1842-1929) var en viktig bidragsyter til faget hydrodynamikk, inspirert Laplaces Mécanique céleste. Flyt av viskøse væsker i trange rør, solitære bølger, KdV-ligningen (Korteweg-De Vries ligningen) for vannbølger på grunt vann, samt endelige deformasjoner av vann i åpne kanaler.

Litteratur

Wikipedia

Tilbake til hovedside

Publisert 7. des. 2023 16:32 - Sist endret 13. des. 2023 13:22