vooludünaamikat

Vooludünaamika, tuntud ka kui vedelikudünaamika, on füüsika haru, mis uurib vedelike (vedelikud ja gaasid) liikumist. See on laialdaselt rakendatav inseneriteaduses, meteoroloogias, astroofüüsikas ja paljudes muudes teadusvaldkondades. Vooludünaamika jaguneb tavaliselt kaheks peamiseks osaks: vedeliku kinemaatikaks ja vedeliku dünaamikaks. Vedeliku kinemaatika kirjeldab vedeliku liikumist, ignoreerides selle tekitanud jõude, samas kui vedeliku dünaamika uurib jõudude mõju vedeliku liikumisele.

Peamised põhimõtted vooludünaamikas hõlmavad massi, impulsi ja energia säilimist. Massi säilimine, tuntud ka kui pidevusvõrrand, väidab, et vedeliku massi ei saa luua ega hävitada. Impulsi säilimine, mis on väljendatud Navier-Stokesi võrrandites, kirjeldab, kuidas vedeliku liikumist mõjutavad jõud, nagu rõhk, viskoossus ja välised jõud. Energia säilimine, mis on seotud Bernoulli printsiiiga, seostab vedeliku kiiruse, rõhu ja kõrguse.

Vooludünaamikas uuritakse ka erinevaid voolurežiime, nagu laminaarne ja turbulentne voolamine. Laminaarne voolamine on sile ja korrapärane, kus vedeliku kihid liiguvad paralleelselt. Turbulentne voolamine seevastu on kaootiline ja juhuslik, mida iseloomustavad keerised ja segunemine. Reynoldsi arv on dimensioonitu suurus, mida kasutatakse voolu laminaarse või turbulentse olemuse ennustamiseks. Vooludünaamika rakendused hõlmavad lennukite tiibade disainimist, ilmamudelite loomist, vereringe modelleerimist ja paljusid teisi tehnilisi ja teaduslikke väljakutseid.