Virtausmekaniikka

Virtausmekaniikka on jatkuvan aineen mekaniikan osa-alue, joka tutkii fluideja eli nesteitä ja kaasuja. Se voidaan jakaa edelleen muun muassa hydrostatiikkaan ja virtausdynamiikkaan.

Virtausmekaniikka tutkii kaasujen virtausta esimerkiksi aerodynamiikan sovellutuksissa, joita ovat lentokoneiden siipien ja potkurien reaktiovoiman ja vastuksen määrittäminen. Nesteiden virtauksessa keskeisiä tutkimuskohteita ovat laivatekniset ja hydrauliikan sovellukset, geofysiikassa taas esimerkiksi valtamerien virtaukset. Kokeelliseen virtausmekaniikkaan kuuluu muun muassa tuulitunneleiden ja pienoismallien käyttö. Laskennallinen eli numeerinen virtausmekaniikka (CFD, Computational Fluid Dynamics) on tuonut lisää mahdollisuuksia analysoida virtausongelmia.

Kontinuumioletus

Kaasut ja nesteet koostuvat molekyyleistä, jotka törmäilevät toisiinsa. Kontinuumihypoteesissa fluideja pidetään kuitenkin jatkuvina: tiheyden, paineen ja lämpötilan kaltaisten ominaisuuksien katsotaan olevan määriteltyjä mielivaltaisen pienissä pisteissä. Kaasun todellinen molekyyliluonne jätetään huomiotta. Kontinuumioletus antaa kuitenkin erittäin tarkkoja arvioita fluidien todellisesta käyttäytymisestä, kunhan tarkastelu pidetään selvästi molekyylin kokoa (noin 10^-6 metriä) suuremmissa mitoissa.

Jaottelu

Virtausmekaniikkaa pidetään usein jatkuvan aineen mekaniikan haarana:

Jatkuvan aineen mekaniikka	Lujuusoppi eli kiinteiden aineiden mekaniikka: tutkii jatkuvasti jakautuneita kiinteitä aineita	Elastisuus: aineet, jotka palaavat alkuperäiseen muotoonsa
		Plastisuus: aineet, jotka muuttavat muotoaan pysyvästi	Reologia: niiden aineiden tutkimus, joilla on sekä kiinteiden aineiden että fluidien ominaisuuksia
	Virtausmekaniikka	Ei-newtonilaiset fluidit
		Newtonilaiset fluidit