aerodynamiikkaan

Aerodynamiikkaan kuuluu ilma- tai kaasuvirtauksien ja niiden vaikutusten tutkiminen esineiden pinnalla ja ympäristössä. Se käsittää voimat ja momentit, joita virtaukset aiheuttavat, kuten nosteen, vastuksen ja sivuttaisvoimat, sekä paine- ja nopeusjakautumisen tutkinnan. Periaatteita selittävät sekä Bernoullin laki että Newtonin liikelaissa ilmenevät impulssin muutokset; käytännössä ilmiöt ovat usein turbulenssin ja viskositeetin hallitsemia.

Sovellukset ulottuvat ilmailusta ja avaruustekniikasta autoteollisuuteen, arkkitehtuuriin, urheiluvälineiden suunnitteluun ja voimalaitoksiin. Aerodynamiikan optimointi parantaa polttoainetaloutta, turvallisuutta ja suorituskykyä sekä pienentää melua ja päästöjä. Tutkimusmenetelmiin kuuluvat tuulitunnelikokeet, laskennallinen virtausdynamiikka (CFD) ja mittausmenetelmät, kuten partikkelikuvaus.

Historiaan liittyviä merkittäviä vaiheita ovat varhaiset kokeet lentolaitteilla, Wrightin veljesten ohjausratkaisut ja 1900-luvun teoreettinen kehitys. Nykyinen tutkimus painottaa moniainemetrejä, haarautuvia turbulenssimalleja ja monikäyttöisiä optimointimenetelmiä sekä kestäviä materiaaliratkaisuja. Aerodynamiikka on moniulotteinen tiede, joka yhdistää fysiikan, matematiikan ja insinööritieteiden menetelmiä käytännön suunnittelun ja turvallisuuden parantamiseksi.