flödeslära

Flödeslära, ofta kallad fluidmekanik, är den gren av fysik och teknik som studerar vätskor och gasers beteende i vila och i rörelse. Den omfattar två huvudområden: fluid statik, som behandlar krafter och tryck när vätskan är i vila, och fluid dynamik, som beskriver hur vätskor och gaser rör sig, övergår mellan olika tillstånd och svarar på yttre påverkan.

Grundläggande begrepp är kontinuitetsekvationen, som uttrycker bevarande av massa, och rörelsemängdens bevarande som ger Navier–Stokes-ekvationerna. Dessa beskriver hur tryck, hastighet och viskositet samverkar i ett flöde. Man skiljer mellan inkompressibelt och kompressibelt flöde samt mellan Newtonianska vätskor och icke-Newtonianska vätskor. Flöden klassificeras ofta som laminar eller turbulent, där Reynolds tal används för att beskriva övergångar.

Gällande ekvationer: Navier–Stokes-ekvationerna används för att beskriva hur vätskor svarar på tryck- och hastighetsfält och hur inre viskositet påverkar rörelsen. Euler-ekvationerna beskriver inviskösa flöden. Bernoullis ekvation ger en förenklad energibevaringsregel längs en strömline. Inom olika modeller används även potentialflöde och andra förenklade antaganden för specifika situationer.

Användningsområden för flödeslära är breda och inkluderar hydraulik och rörsystem, kanaler och dammar, pumpdesign, samt aerodynamik och flyg- samt fordonsutformning. Den spelar även en central roll inom bioläkningsflöden, processindustri och energisektorn. Mätmetoder som tryck- och flödesmätning, hastighetsprofiler och bildbaserade tekniker används för att analysera och validera flöden.

---