Vad är Fluid Dynamics?
Fluid dynamics hänvisar till en underkategori av vetenskapen om fluidmekanik, där den andra underkategorin är fluidstatik. Medan vätskestatik handlar om vätskor som är i vila, handlar vätskedynamiken om vätskor som är i rörelse. Alla ämnen i gas- eller flytande tillstånd kan betraktas som en vätska. Vätseldynamik är en disciplin med många relevanta tillämpningar i vår moderna värld, främst för att den innehåller studiet av aerodynamik, och också för att den innefattar en del av väderprognosen. Ett typiskt problem med vätskedynamik kan inkludera sådana variabler som hastighet, temperatur och densitet.
Alla fysiska vetenskaper, inklusive vätskedynamik, styrs först och främst av lagarna om bevarande. Dessa säger att den totala mängden energi, massa och linjär momentum i ett slutet system förblir konstant, och att energi och massa varken kan skapas eller förstöras. Att de kan ändra former, det är sant, men de kan inte försvinna eller komma från ingenting. Dessa lagar utgör några av de mest grundläggande antagandena i vetenskapen.
En annan styrande princip för vätskedynamik är kontinuumantagandet, även kallad kontinuumhypotesen. Även om det är känt att vätskor består av mikroskopiska, diskreta partiklar, säger denna hypotes att de är kontinuerliga och att deras egenskaper varierar jämnt genomgående. Detta fungerar ofta som en användbar matematisk tillnärmning, även om det tekniskt ignorerar en av de grundläggande egenskaperna hos vätskor.
Innan uppfinningen av drevet flygning och flygplan under 1900-talet användes termen hydrodynamik ofta utbytbart med vätskedynamik, eftersom större delen av fluidmekanik ägnades åt att studera vätskor i rörelse, snarare än gaser i rörelse. När resan med flygplan blev vanligare utvecklades behovet av att dessa maskiner skulle vara mer effektiva att skapa och underhålla hiss, med ett minimum av dragkraft. Den gren av studien som kallas aerodynamik gjorde hopp och gränser på grund av den nya tekniken, som också har kommit att tillämpas på bilar, till viss del, med målet att öka bränsleeffektiviteten.
En av de viktigare figurerna inom modern aerodynamik var Octave Chanute. Förutom att sammanställa en omfattande volym av aerodynamikstudien i slutet av 1800-talet, hjälpte han personligen Wright-bröderna med att bygga sina berömda flygplan, som genomförde den första bemannade, drivna flygningen 1903. Det var troligtvis på grund av denna hjälp som de åstadkom deras mål precis före nästa närmaste utmanare, Samuel Pierpont Langley.