aerodinamikában

Az aerodinamikában a levegő vagy más folyadékok áramlását és ezek testekre gyakorolt hatásait vizsgálják. A cél megérteni, hogyan alakul a nyomás- és sebességeloszlás, és ennek alapján milyen erők lépnek fel a testek körül. Az aerodinamika külső áramlásra (testek körüli mozgás) és belső áramlásra (például csatornákban, motor- vagy hűtőrendszerekben) tagozódik, továbbá különböző áramlási regimeseket kezel: subsonikus, transzonikus, szupersonikus és hipersonikus.

Az alapelvek közé tartozik a Newton-törvények alkalmazása a tömeg-, mozgás- és energiamegmaradás szem előtt tartásával, amelyből a testre ható erők számíthatók. Gyakran használják a Bernoulli-elvet és a határréteg elméletét, valamint a különböző áramlás-modelleket, amelyek leegyszerűsítik a kölcsönhatásokat. A Reynolds-szám a viszkózus hatások jelentőségét, a Mach-szám pedig az áramlás sűrítésének és gyorsulásának mértékét jellemzi.

Kísérleti és számítási módszerek egyaránt használatosak: szélcsatornás vizsgálatok, terhelésmérések és áramlásvizualizáció (például schlieren vagy particle image velocimetry, PIV). Számításban a Navier–Stokes egyenletek numerikus megoldását alkalmazzák, az úgynevezett Computational Fluid Dynamics (CFD) módszerekkel.

Alkalmazási területek közé tartozik a repülőgépek és helikopterek formatervezése, autók és szélvédők aerodinamikai optimalizálása, szélerőművek hatékonyságának növelése, épületek és sporteszközök tervezése, valamint a földtudományokban végzett áramlás-elemzés.