Otvori glavni meni
Question book-new.svg Ovaj članak ili neka od njegovih sekcija nije dovoljno potkrijepljena izvorima (literatura, web-stranice ili drugi izvori).
Ako se pravilno ne potkrijepe pouzdanim izvorima, sporne rečenice i navodi mogli bi biti obrisani. Pomozite Wikipediji tako što ćete navesti validne izvore putem referenci te nakon toga možete ukloniti ovaj šablon.

Mehanika fluida je grana fizike koja se bavi mehanikom - dakle proučavanjem sila i kretanja - uzrokovanih od i na samim fluidima. Ovo je jedno od najkompleksnijih područja mehanike te osim područja klasične mehanike zalazi i u stohastičke procese i teoriju haosa koja je i evoluirala iz proučavanja pojava u mehanici fluida (turbulencija, meteorologija).

Mehanika kontinuuma
|BernoullisLawDerivationDiagram.png

Pojam fluidaUredi

Iako se s mehanikom fluida najčešće povezuje pojam "tekućina", pojam "fluid" obuhvata svu materiju koja se ne nalazi u krutom stanju, dakle sve tekućine, plinove i plazmu.

PretpostavkeUredi

Kao i svaki drugi matematički model u realnom svijetu, mehanika fluida napravila je nekoliko osnovnih pretpostavki o materijalima koji se proučavaju.

Mehanika fluida pretpostavlja da se svaki fluid pokorava slijedećem:

Hipoteza kontinuumaUredi

Glavni članak: Mehanika kontinuuma

Fluidi se sastoje od molekula koje se sudaraju međusobno, kao i sa okolnim preprekama. Pretpostavka kontunuuma, međutim, smatra fluide neprekidnim. To jest, osobine, kao što su gustoća, pritisak, temperatura i brzina, su dobro definisane u "beskonačno" malim tačkama, definišući REZ (Referentni Element Zapremine), u geometrijskom redu udaljenosti između svije susjedne molekule fluida. Pretpostavlja se da osobine variraju nepredno od jedne do druge tačke, te su predstavljene kao srednje vrijednosti u REZ-u. Činjenica da se fluid sastoji od diskretnih molekula je zanemarena.

Navier-Stokesove jednačineUredi

Opći oblik jednačineUredi

Opći oblik Navier-Stokesovih jednačina za očuvanje momenta je:

 

gdje je

  •   gustoća fluida,
  •   materijalna derivacija,
  •   vektor brzine,
  •   vektor masene sile, i
  •   tenzor koji predstavlja površinske sile koje djeluju na fluidni djelić

Općenito, (u tri dimenzije)   ima oblik:

 

gdje je

  •   normalni napon, i
  •   su tangencijalni naponi.

Gore napisano je, u stvari, sistem od tri jednačine, jedna po svakoj dimenziji. Same, ove jednačine nisu dovoljne da bi se dobilo rješenje. Međutim, prema zakonu o održanju mases i određenim graničnim uslovima u sistemu jednačina može se dobiti sistem rješivih jednačina.

Newtonski i nenewtonski fluidiUredi

Jednačine za newtonski fluidUredi

Glavni članak: Newtonski fluid

Konstantna proporcionalnosti između tangencijalnog napona i gradijenta brzine je poznata kao visokoznost (naziva se i dinamički koeficijet viskoznosti, a obilježava se sa  ). Jednostavna jednačina, koja opisuje ponašanje newtonskog fluida glasi:

 

gdje je

  tangencijalni napon koji trpi fluid ("otpor")
  viskoznost fluida - konstanta proporcionalnosti
  gradijent brzine okomit na pravac tangencijalnog napona

Mehanika fluida u mašinstvuUredi

Mehanika fluida jedno je od ključnih područja proučavanja unutar mašinstva.

Grane mehanike fluidaUredi

Također pogledajteUredi

ZabilješkeUredi

ReferenceUredi

Vanjski linkoviUredi