virtausmekaniikka

Virtausmekaniikka on fysiikan ala, joka tutkii nesteiden ja kaasujen käyttäytymistä ja niiden vuorovaikutusta ympäröivien aineiden kanssa. Se kattaa laajan kirjon ilmiöitä, jotka ulottuvat yksinkertaisista vesivirroista monimutkaisiin ilmakehän ja valtameren virtauksiin. Alan keskeisiä käsitteitä ovat muun muassa paine, nopeus, viskositeetti ja tiheys. Virtausmekaniikan peruslakeja kuvataan usein matemaattisilla yhtälöillä, kuten Navier-Stokesin yhtälöillä, jotka selittävät nesteiden ja kaasujen liikettä.

Tutkimuskohteina virtausmekaniikassa ovat muun muassa laminaariset virtaukset, joissa nesteen tai kaasun hiukkaset liikkuvat tasaisina kerroksina, ja turbulenttiset virtaukset, joissa liike on epäsäännöllistä ja kaoottista. Virtausmekaniikalla on sovelluksia lukuisilla teknisillä ja tieteellisillä aloilla. Sitä käytetään esimerkiksi lentokoneiden ja autojen suunnittelussa ilmanvastuksen minimoimiseksi, rakennustekniikassa siltojen ja patojen rakenteiden mitoituksessa sekä lääketieteessä verenkierron ja hengityksen tutkimuksessa. Myös sääennusteet ja ilmastonmuutoksen mallintaminen perustuvat virtausmekaniikan periaatteisiin.