Hidrodinamika

Hidrodinamikas simulācija (Rayleigh–Taylor nestabilitāte attēlota )

Hidrodinamika ir hidromehānikas nodaļa, kas aplūko nesaspiežamu šķidrumu kustību un to mijiedarbību ar cietiem ķermeņiem.

No hidrodinamikas viedokļa galvenās šķidrumu īpašības ir plūstamība un nepārtrauktība, un tiek pieņemts, ka šķidrumi nepretojas stiepei.

Hidrodinamikas uzdevumu risināšanai izmanto mehānikas pamatlikumus un galvenās metodes, ievērojot šķidrumu vispārīgās īpašības. Tā iegūst informāciju par ātrumu, spiedienu un tangenciālo spriegumu jebkurā telpas punktā šķidrumā; tas dod iespēju aprēķināt arī šķidruma un cieta ķermeņa mijiedarbības spēkus (hidrodinamiskā pretestība, hidrodinamiskais spiediens). Hidrodinamikas pamatvienādojumus iegūst, izmantojot vispārīgās fizikas likumus tādam šķidruma masas elementam, kura tilpums robežgadījumā tiecas uz nulli, nepārtrauktības vienādojumu iegūst no masas nezūdamības likuma, Bernulli vienādojumu ideālam šķidrumam — enerģijas nezūdamības likuma. Ideāla šķidruma kustību apraksta Eilera vienādojumi, reāla — Navjē-Stoksa vienādojumi. Viskoziem šķidrumiem hidrodinamikas pamatvienādojumu atrisinājumus var iegūt tikai robežgadījumos, ko nosaka Reinoldsa skaitļa (Re) vērtības; turklāt mazām Re vertībām atbilst lamināra plūsma, lielām - turbulentā plūsma.

Risinot dažus tehnikas uzdevumus par mazviskozu šķidrumu kustību, hidrodinamikas vienādojumus iespējams vienkāršot, izdalot aptekamā ķermeņa virsmai pieguļošo šķidruma robežslāni, kurā jāievēro viskozitāte; ārpus šī slāņa šķidrumu var uzskatīt par ideālu. Ja šķidruma kustībā galvenā nozīme ir smaguma spēkam, hidrodinamikas aprēķinos lieto Frūda skaitli. Hidrodinamikas atziņas izmanto kuģu un lidmašīnu projektēšanā, cauruļvadu, hidroturbīnu un sūkņu aprēķinos, gruntsūdeņu filtrēšanās pētīšanā.

Atsauces

• LPE, 4.sējums, 76.lpp.,Galvenā enciklopēdiju redakcija, Rīgā, 1983. gadā.

Ārējās saites

• Encyclopædia Britannica raksts (angliski)
• Mūsdienu Ukrainas enciklopēdijas raksts (ukrainiski)
• Krievijas Lielās enciklopēdijas raksts (krieviski)