Co to jest dynamika płynów?
Dynamika płynów odnosi się do podkategorii nauki o mechanice płynów, przy czym drugą podkategorią jest statyka płynów. Podczas gdy statyka płynów dotyczy płynów w spoczynku, dynamika płynów dotyczy płynów w ruchu. Każda materia w stanie gazowym lub ciekłym może być uznana za płyn. Dynamika płynów jest dyscypliną mającą wiele istotnych zastosowań w naszym współczesnym świecie, przede wszystkim dlatego, że zawiera badania aerodynamiki, a także dlatego, że obejmuje część prognozowania pogody. Typowy problem z dynamiką płynów może obejmować takie zmienne, jak prędkość, temperatura i gęstość.
Wszystkie nauki fizyczne, w tym dynamika płynów, podlegają przede wszystkim prawom zachowania. Stanowią one, że całkowite ilości energii, masy i pędu liniowego w układzie zamkniętym pozostają stałe, a energii i masy nie można ani wytworzyć, ani zniszczyć. Aby mogli zmieniać formy, to prawda, ale nie mogą zniknąć ani pochodzić z niczego. Prawa te stanowią jedne z najbardziej podstawowych założeń w nauce.
Kolejną zasadą rządzącą dynamiką płynów jest założenie ciągłe, zwane również hipotezą ciągłą. Chociaż wiadomo, że płyny składają się z mikroskopijnych, dyskretnych cząstek, hipoteza ta głosi, że są one ciągłe i że ich właściwości zmieniają się równomiernie. Często służy to jako pomocne przybliżenie matematyczne, chociaż technicznie ignoruje jedną z podstawowych cech płynów.
Przed wynalezieniem napędzanego lotu i samolotu w XX wieku termin hydrodynamika był często używany zamiennie z dynamiką płynów, ponieważ większość mechaniki płynów była poświęcona badaniu cieczy w ruchu, a nie gazów w ruchu. Kiedy podróżowanie samolotem stało się bardziej powszechne, pojawiła się potrzeba, aby te maszyny były bardziej wydajne w tworzeniu i utrzymywaniu siły nośnej przy minimalnym oporze. Dziedzina badań znana jako aerodynamika poczyniła postępy dzięki nowej technologii, która do pewnego stopnia została również zastosowana w samochodach w celu zwiększenia wydajności paliwowej.
Jedną z ważniejszych postaci we współczesnej aerodynamice była Octave Chanute. Oprócz opracowania obszernego tomu badań aerodynamiki pod koniec 1800 roku, osobiście pomagał braciom Wright w budowie ich słynnych samolotów, które zakończyły pierwszy załogowy lot z napędem w 1903 roku. Prawdopodobnie dzięki tej pomocy osiągnęli ich cel tuż przed następnym najbliższym kandydatem, Samuelem Pierpont Langley.