Hidrodinamikában

Hidrodinamikában a folyadékok mozgásának és kölcsönhatásainak leírását és elemzését végzik. A tárgy a térben és időben változó nyomás- és sebességmezők, valamint a kölcsönhatásokat meghatározó erők vizsgálatát foglalja magába. Fontos elvei a tömeg- és lendületmegmaradás, amelyekre a folyadékok viselkedését leíró egyenletek épülnek.

Gyakorlati leírásukat a Navier–Stokes egyenletek adják, amelyek a viszkózus folyadékokra érvényesek; inviscid esetben az Euler-egyenletek használhatók. A sűrűség változásának figyelembevétele szükséges lehet compressibilis áramlásoknál; sok mérnöki alkalmazásban viszont az incompressibilis közelítés érvényes, amikor a sűrűség alig változik.

Jellemző eszközei a Bernoulli-féle összefüggés ideális, állandó áramlásra, a vorticitás és a potenciális áramlás fogalmai. A gyakorlatban a határréteg elmélete (Prandtl) írja le a viszkózus hatások jellemző viselkedését a szilárdhatárok közelében, míg a számítógépes folyadékdinamika (CFD) numerikus módszereket alkalmaz a komplex áramlások megoldására.

Alkalmazásai közé tartozik a víz- és csőhálózatok, hajóépítés, energiaszolgáltatások és környezeti áramlások modellezése. A hidrodinamika történetében fontos szerepet játszanak Euler, Poiseuille és Stokes munkái, amelyek a folyadékáramlás alapelveit érintik.