Las tres ecuaciones principales de la mecánica de fluidos: ecuación de continuidad, ecuación de energía y ecuación de momento.
La ecuación de continuidad es la expresión específica de la ley de conservación de la masa (ver masa) en mecánica de fluidos. Su premisa es adoptar un modelo de medio continuo para fluidos. La velocidad y la densidad son funciones continuas y diferenciables de las coordenadas espaciales y el tiempo.
La ecuación de energía es una de las ecuaciones básicas para analizar y calcular el proceso de transferencia de calor. Suele expresarse como: el incremento de energía interna de un microelemento fluido es igual al calor que ingresa al cuerpo del microelemento a través del calor. conducción y el calor generado en el cuerpo del microelemento y la suma del trabajo realizado por el fluido circundante sobre el cuerpo del microelemento. La ecuación del momento es una aplicación específica del teorema del momento en mecánica de fluidos.
Rama de la mecánica que estudia principalmente el estado estático y el estado de movimiento del propio fluido bajo la acción de diversas fuerzas, así como las leyes de interacción y flujo cuando existe movimiento relativo entre el fluido y el sólido. muro limítrofe.
Paralelamente a la dinámica de fluidos se desarrolló la hidráulica (ver Dinámica de líquidos). Esta es una ciencia empírica que resume algunas fórmulas empíricas de una gran cantidad de experimentos para expresar la relación entre los parámetros de flujo con el fin de satisfacer las necesidades de producción e ingeniería.
Planck propuso muchos conceptos nuevos, que fueron ampliamente utilizados en el diseño de aviones y turbinas de vapor. Esta teoría no sólo aclara el ámbito de aplicación de los fluidos ideales, sino que también calcula la resistencia de fricción que se encuentra cuando un objeto se mueve. Las dos situaciones anteriores están unificadas.
Una breve historia de su desarrollo:
La mecánica de fluidos se desarrolló gradualmente en la lucha del ser humano con la naturaleza y en la práctica de producción. Hay una leyenda en China sobre Dayu, que controlaba las inundaciones y dragaba ríos. Durante la dinastía Qin, Li Bing y su hijo (siglo III a. C.) dirigieron a los trabajadores a construir Dujiangyan, que todavía funciona en la actualidad. Casi al mismo tiempo, los romanos construyeron un enorme sistema de tuberías de agua.
La primera persona que contribuyó a la formación de la disciplina de la mecánica de fluidos fue Arquímedes de la antigua Grecia. Estableció la teoría del equilibrio de líquidos, incluido el teorema de flotabilidad de los objetos y la estabilidad de los cuerpos flotantes, sentando las bases de la hidrostática. Después de más de mil años, no hubo ningún desarrollo significativo en la mecánica de fluidos. Sólo en el siglo XV las obras de Leonardo da Vinci en Italia abordaron temas como las ondas del agua, el flujo de tuberías, la maquinaria hidráulica y los principios del vuelo de las aves.
En el siglo XVII, Pascal aclaró el concepto de presión en fluidos estacionarios. Sin embargo, la mecánica de fluidos, especialmente la dinámica de fluidos, como ciencia rigurosa, fue tomando forma gradualmente después de que la mecánica clásica estableciera conceptos como velocidad, aceleración, fuerza y campos de flujo, así como las tres leyes de conservación de la masa, el momento y la energía. .