Khác biệt giữa bản sửa đổi của “Động lực học chất lưu”
Nội dung được xóa Nội dung được thêm vào
Không có tóm lược sửa đổi |
Không có tóm lược sửa đổi |
||
Dòng 1:
<p role="presentation">{{Continuum mechanics|fluid}}</p>[[Tập_tin:Teardrop_shape.svg|nhỏ|300x300px|Typical [[aerodynamic]] teardrop shape, assuming a [[viscous]] medium passing from left to right, the diagram shows the pressure distribution as the thickness of the black line and shows the velocity in the [[boundary layer]] as the violet triangles. The green [[Vortex generator|vortex generators]] prompt the transition to [[Turbulent_flow]] and prevent back-flow also called [[Flow_separation]] from the high pressure region in the back. The surface in front is as smooth as possible or even employs [[Dermal denticle|shark-like skin]], as any turbulence here reduce the energy of the airflow. The truncation on the right, known as a [[Kammback]], also prevents backflow from the high pressure region in the back across the [[Spoiler (aeronautics)|spoilers]] to the convergent part.]]Trong vật lý học, động lực học chất lưu là một nhánh của cơ học chất lưu, giải quyết các vấn đề của dòng chảy chất lưu – khoa học tự nhiên về chuyển động chất lưu (chất lỏng và các chất khí). Động lực học chất lưu cũng có vài nhánh nhỏ bao gồm: Khí động lực học (nghiên cứu chuyển đông của không khí và các chất khí khác) và Thủy động lực học (nghiên cứu chuyển động của chất lỏng). Động lực học chất lưu có rất nhiều ứng dụng, bao gồm việc tính toán lực và mô men trên khí cụ bay, xác định lưu lượng khối lượng của xăng dầu trong các đường ống, dự đoán các mô hình thời tiết, giải thích tinh vân giữa các vì sao và mô hình hóa các vụ nổ vũ khí phân hạch. Một số nguyên tắc của nó thậm chí còn được sử dụng trong kỹ thuật giao thông trong đó chuyển động giao thông được coi như là chuyển động của một chất lỏng liên tục (and crowd dynamics ???)
Động lực học chất lỏng cung cấp một cấu trúc có tính hệ thống – làm nền tảng cho các môn học thực hành nói trên - bao hàm các định luật thực nghiệm và bán thực nghiệm xuất phát từ việc đo lưu lượng và được sử dụng để giải quyết các vấn đề thực tế. Các giải pháp cho một vấn đề động lực học chất lỏng thường liên quan đến việc tính toán các đặc tính khác nhau của chất lỏng, chẳng hạn như vận tốc dòng chảy, áp suất,
Trước thế kỷ XX, thủy động lực học là đồng nghĩa với động lực học chất lưu. Điều này vẫn được phản ánh trong tên gọi của một số chủ đề động lực học chất lưu, như là thủy động lực học của chất lưu dẫn điện ([[magnetohydrodynamics]]) và ổn định thủy động lực học, cả hai cũng có thể được áp dụng cho các loại khí.<ref>{{Cite book|title=The Dawn of Fluid Dynamics: A Discipline Between Science and Technology|first=Michael|last=Eckert|publisher=Wiley|year=2006|isbn=3-527-40513-5|page=ix}}</ref>
Dòng 8:
Các tiên đề cơ bản của động lực học chất lưu là các định luật bảo toàn, cụ thể là, bảo toàn khối lượng , bảo toàn động lượng tuyến tính (còn được gọi là Định Luật thứ hai của Newton về chuyển động), và bảo tồn năng lượng (còn được gọi là Định Luật thứ nhất của nhiệt động lực học). Những định luật này được dựa trên cơ học cổ điển và được sửa đổi trong cơ học lượng tử và thuyết tương đối rộng. Chúng được biểu diễn bằng Định lý Vận chuyển Reynolds.
Ngoài ra, các chất lưu được cho là tuân theo các giả định liên tục. Các chất lưu bao gồm các phân tử va chạm với nhau và các vật thể rắn. Tuy nhiên, giả định liên tục coi các chất lỏng là liên tục, chứ không phải rời rạc. Do đó, các thuộc tính như
Đối với các chất lưu có mật độ đủ dày để được coi là một thể liên tục, không chứa các chất bị ion hóa , và có vận tốc dòng chảy nhỏ so với tốc độ của ánh sáng, các phương trình động lực cho chất lỏng Newton là các phương trình Navier - Stokes là một bộ các phương trình vi phân phi tuyến mô tả dòng chảy của một chất lỏng có ứng suất phụ thuộc tuyến tính vào các gradient vận tốc dòng chảy và áp lực. Các phương trình không được giản hóa không có lời giải chính xác, do đó chúng chủ yếu được sử dụng trong Điện toán Động lực học chất lưu (Computational Fluid Dynamics). Các phương trình có thể được đơn giản hóa theo một số cách khác nhau, tất cả đều để phục vụ mục đích đạt được lời giải một cách dễ dàng hơn. Một số phương pháp giản hóa cho đáp án gần đúng của các bài toán động lực học chất lưu rất gần với đáp án chính xác.{{citation needed|date=May 2014}}
Ngoài các phương trình bảo toàn khối lượng, động lực, và năng lượng, cần thiết phải có một phương trình trạng thái nhiệt động lực trong đó áp lực là một hàm của các biến nhiệt động lực khác của chất lưu để có thể giải được bài toán. Phương trình trạng thái của khí khí lý tưởng là một ví dụ:
<dd><math>p= \frac{\rho R_u T}{M}</math></dd>
===Conservation laws===
Three conservation laws are used to solve fluid dynamics problems, and may be written in [[Integral]] or [[Differential (infinitesimal)|differential]] form. Mathematical formulations of these conservation laws may be interpreted by considering the concept of a ''control volume''. A control volume is a specified volume in space through which air can flow in and out. Integral formulations of the conservation laws consider the change in mass, momentum, or energy within the control volume. Differential formulations of the conservation laws apply [[Stokes'_theorem]] to yield an expression which may be interpreted as the integral form of the law applied to an infinitesimal volume at a point within the flow.
| |||