Fluidele – mecanica acestora si locul pe care il ocupa in mediile continue

mecanica fluidelor

Generalitatile privind mecanica fluidelor sunt cunoscute mai ales in randul  celor care desfasoara activitati in domenii ce includ diverse aplicatii ce le contin. Un aspect important ce trebuie avut in vedere si despre care vom discuta in cele ce urmeaza este mecanica fluidelor, precum si rolul acestora in buna functionare a aplicatiilor si dispozitivelor folosite in diferite sectoare.

Obiectul de studiu al mecanicii fluidelor este cercetarea propriu zisa a acestora, prin prisma modului in care se comporta din punct de vedere mecanic. Doua puncte importante ce nu trebuie omise in studierea acestora sunt statica si dinamica. In termeni mai simpli, este vorba despre echilibrul si miscarea fluidelor. De asemenea, trebuie avute in vedere si posibilele interactiuni ce se produc intre cele doua si diversele suprafete cu caracter solid de contact.

Mecanica fluidelor – tot ce trebuie stiut despre aceasta

Dintre toate ramurile mecanicii mediilor continue, aceasta este unica ce modeleaza materia la un nivel macroscopic. Se mai diferentiaza si prin faptul ca face abstractie de comportarea la nivelele nuclear si atomic.

Mecanica fluidelor in general, dar mai select dinamica acestora reprezinta unul dintre domeniile de cercetare inca active din cauza ca inca mai exista aspecte nerezolvate sau rezolvate numai partial. Intr-o formula mai complicata si neaccesibila publicului larg, mecanica acestora ar putea sa fie formulata cu ajutorul unui formalism matematic avansat. La baza acestuia stau algebra complexa, precum si teoria ecuatiilor diferentiale.

In vederea obtinerii unui model matematic valabil ar fi necesara folosirea unui calcul numeric realizat cu ajutorul unor programe de simulare CAE. Numai specialistii in domeniu detin cunostintele necesare, precum si priceperea pentru putea utiliza proprietatea vizibilitatii curgerii, in vederea analizarii corespunzatoare a comportamentului acestora, lucru posibil de indeplinit doar prin metoda vizualizarii traiectoriilor particulelor.

Desi studierea fluidelor si a mecanicii acestora a inceput inca din timpul Greciei antice, inca nu s-au aflat toate raspunsurile in privinta acestora. O dezvoltare mai rapida a cunoscut acest sector de cercetare in urma analizarii experimentelor si observatiilor lui Leonardo da Vinci, precum si a celor apartinand lui Galileo Galilei, studii ce au avut influente indirecte asupra hidraulicii experimentale.

Cu siguranta nu trebuie sa mai mentionam desre contributia adusa de celebrul Blaise Pascal care a reusit sa clarifice principiile barometrului si ale presei hidraulice, precum si aspecte de tin de transmiterea presiunii, dar si alte aspecte ce tin de elemente de hidrostatica. Au urmat alti cercetatori care au continuat dezvoltarea hidraulicii.

Locul mecanicii fluidelor in mecanica mediilor continue

Materia care are ca obiect de studiu fluidele este fizica. Aceasta este cea care analizeaza totalitatea mediilor continue ce iau formele recipientelor in care sunt depozitate. Un lucru cert este faptul ca fluidele nu suporta sarcinile taietoare.

Ca in cazul oricarui model matematic din lumea reala, fluidele sunt supuse unor analize care au valabilitate numai in situatia in care si presupunerile facute sa fie reale.

Fluidele exista in trei stari de agregare generale dupa cum urmeaza: gazoasa, lichida si plasma. Curgerea acestora consta intr-un proces destul de complex. Studierea lor impune, in functie de fiecare tip de aplicatie, anumite ipoteze menite sa simplifice procesele de utilizare. Continuitatea reprezinta principala ipoteza in mecania fluidelor. In vederea studierii aprofundate a acestora este necesar sa se aiba in vedere toate proprietatile lor fizice de curgere: presiunea, temperatura, compresibilitatea, vascozitatea, capilaritatea, tensiunea superficiala, viteza, densitatea etc. De asemenea, in fiecare domeniu acestea indeplinesc functii derivabile si continue, exceptie de la cauza facand suprafetele de discontinuitate.

Din perspectiva istorica, la bazele mecanicii fluidelor sta modelul fluidelor ideale. Acestea constau in totalitatea mediilor continue si omogene, ce nu prezinta nici un grad de vascozitate. In caz de deformare, acestea nu opun nici un fel de rezistenta. In schimb exista si fluide reale, iar acestea opun rezistenta, lucru ce depinde de fortele de frecare implicate in straturile fluidelor. Vascozitatea reprezinta principala proprietate fizica de care se tine cont in stabilirea intensitatii fortelor de frecare implicate.

Desi mecanica fluidelor este studiata deja de un timp indelungat, se pare ca inca nu s-au gasit raspunsurile dorite la toate problemele pe care aceasta le ridica.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *