Differenza tra fluidodinamica e meccanica dei fluidi

Fluid Dynamics vs Fluid Mechanics

La dinamica dei fluidi e la meccanica dei fluidi sono due campi di studi molto importanti in fisica. Questi campi sono molto importanti quando si tratta di materie come ingegneria aeronautica, ingegneria nautica, ingegneria civile e militare e vari altri campi. La meccanica dei fluidi e la fluidodinamica possono essere considerate come un campo completamente nuovo della meccanica classica in cui la probabilità e la termodinamica giocano ruoli molto importanti. Per comprendere appieno gli aspetti della meccanica dei fluidi e della fluidodinamica, è necessario avere una buona conoscenza in materia di risparmio energetico, campi vettoriali e anche termodinamica statistica. In questo articolo, discuteremo di cosa sono la meccanica dei fluidi e la fluidodinamica, i loro principi fondanti, le somiglianze, le applicazioni e infine le loro differenze.

Meccanica dei fluidi

Un fluido è definito come un gas o un liquido. La meccanica dei fluidi è lo studio del comportamento di liquidi e gas. Meccanica dei fluidi più propriamente definita è lo studio dei fluidi e delle forze su di essi. La meccanica dei fluidi ha tre campi principali. Si tratta in particolare della statica dei fluidi che studia i fluidi a riposo, la cinematica dei fluidi che studia i movimenti dei fluidi e la dinamica dei fluidi che studia gli effetti delle forze sul moto dei fluidi. Ma come sappiamo, liquidi e gas non hanno uno stato stazionario. C'è sempre un movimento casuale dovuto all'agitazione termica di gas e liquidi. Tuttavia, l'agitazione termica dei gas è superiore a quella dei liquidi. Uno dei padri fondatori della meccanica dei fluidi era Archimede. Il suo famoso principio di galleggiabilità era uno dei primissimi principi della meccanica dei fluidi. In seguito, eminenti scienziati come Leonardo da Vinci, Evangelista Torricelli, Isaac Newton, Blaise Pascal, Daniel Bernoulli e importanti matematici come Euler, d'Alembert, Lagrange, Poisson e Laplace hanno dato un contributo significativo allo studio della meccanica dei fluidi. Il campo della viscosità fu successivamente sviluppato da Poiseuille, Hagen, Navier e Stokes.

Fluid Dynamics

La fluidodinamica è un sottosistema della meccanica dei fluidi. La fluidodinamica studia l'effetto delle forze sul movimento fluido. Le equazioni più importanti nella fluidodinamica sono l'equazione di Bernoulli, proposta da Daniel Bernoulli. È definito per un fluido incomprimibile e invisibile su un flusso costante e non turbolento. Per un tale fluido, la somma della pressione idrostatica, l'energia cinetica per unità di volume e l'energia potenziale per unità di volume sono una costante. Questo può essere applicato a qualsiasi linea di flusso arbitraria nel fluido. Tuttavia, i fluidi nel reale non obbediscono a questa equazione poiché sono compressibili e viscosi. Altre equazioni importanti della fluidodinamica sono le equazioni di Navier-Stokes e il teorema di trasporto di Reynolds. Si tratta fondamentalmente di conservazione di massa, conservazione dell'energia e conservazione della quantità di moto in diverse forme. Un aspetto importante della fluidodinamica è l'aerodinamica. Gli aeroplani usano il teorema di Bernoulli per creare una differenza di pressione tra il rialzo e il rovescio delle ali. Questo rende possibile il volo. Anche l'idrodinamica gioca un ruolo importante nella vita di tutti i giorni.