Ero sivun ”Virtausmekaniikka” versioiden välillä
| [arvioimaton versio] | [arvioimaton versio] |
p Botti muokkasi: el:Μηχανική των ρευστών |
Ei muokkausyhteenvetoa |
||
| Rivi 1: | Rivi 1: | ||
'''Virtausmekaniikka''' on [[jatkuvan aineen mekaniikka|jatkuvan aineen mekaniikan]] osa-alue, joka tutkii [[fluidi|fluideja]] eli [[neste]]itä ja [[kaasu]]ja. |
'''Virtausmekaniikka''' on [[jatkuvan aineen mekaniikka|jatkuvan aineen mekaniikan]] osa-alue, joka tutkii [[fluidi|fluideja]] eli [[neste]]itä ja [[kaasu]]ja. Virtausmekaniikka voidaan jakaa muun muassa [[hydrostatiikka]]an ja [[virtausdynamiikka]]an.<ref>{{Kirjaviite | Tekijä = Frank M. White| Nimeke = Fluid Mechanics, 4. edition| Kappale = 1.1| Sivu = 3| Selite = | Julkaisija = McGraw-Hill| Vuosi = 1998| Tunniste = ISBN 0072281928 | www = | www-teksti = | Viitattu = | Kieli = {{en}}}}</ref> Hydrostatiikka tutkii levossa olevia fluideja. Virtausdynamiikkaa tutkii liikkuvia fluideja. |
||
== Sovelluksia == |
== Sovelluksia == |
||
Hydrostatiikkaa sovelletaan mm. meriveden korkeuden mittaukseen, patojen suunnitteluun jne. Hydrostatiikkaa käytetään myös hydraulisten laitteiden ja nestesäiliöiden suunnittelussa. |
|||
| ⚫ | |||
| ⚫ | Virtausdynamiikka tutkii kaasujen virtausta esimerkiksi [[aerodynamiikka|aerodynamiikan]] sovellutuksissa, joita ovat mm. lentokoneiden siipien ja potkurien reaktiovoiman ja vastuksen määrittäminen tai tuulivoimalan roottorin siipien suunnittelu. Nesteiden virtauksessa keskeisiä tutkimuskohteita ovat laivanrakennuksen ja [[hydrauliikka|hydrauliikan]] sovellukset, [[geofysiikka|geofysiikassa]] taas esimerkiksi valtamerien virtaukset. |
||
Kokeelliseen virtausmekaniikkaan kuuluu muun muassa [[tuulitunneli|tuulitunneleiden]] ja pienoismallien käyttö. |
|||
Laskennallinen eli numeerinen virtausmekaniikka (''CFD, Computational Fluid Dynamics'') on tuonut 1960-luvulta lähtien lisää mahdollisuuksia analysoida virtausongelmia, joiden fysikaalinen mallittaminen on vaikeaa. |
|||
== Kontinuumioletus == |
== Kontinuumioletus == |
||
Kaasut ja nesteet koostuvat [[molekyyli|molekyyleistä]], jotka |
Kaasut ja nesteet koostuvat [[molekyyli|molekyyleistä]], jotka jatkuvasti törmäävät satunnaisesti toisiinsa. Kaasun todellinen molekyyliluonne jätetään huomiotta. Kontinuumihypoteesissä fluideja pidetään kuitenkin jatkuvina: tiheyden, paineen ja lämpötilan kaltaisten ominaisuuksien katsotaan olevan määriteltyjä mielivaltaisen pienissä tilavuuksissa. Kontinuumioletus antaa erittäin tarkkoja arvioita fluidien todellisesta käyttäytymisestä, kunhan tarkastelu pidetään selvästi molekyylin kokoa (noin 10<sup>-6</sup> metriä) suuremmissa mitoissa. |
||
== Jaottelu == |
== Jaottelu == |
||
Virtausmekaniikka on jatkuvan aineen mekaniikan haara: |
|||
{| class="wikitable" border=1 |
{| class="wikitable" border=1 |
||
Versio 7. maaliskuuta 2010 kello 18.20
Virtausmekaniikka on jatkuvan aineen mekaniikan osa-alue, joka tutkii fluideja eli nesteitä ja kaasuja. Virtausmekaniikka voidaan jakaa muun muassa hydrostatiikkaan ja virtausdynamiikkaan.[1] Hydrostatiikka tutkii levossa olevia fluideja. Virtausdynamiikkaa tutkii liikkuvia fluideja.
Sovelluksia
Hydrostatiikkaa sovelletaan mm. meriveden korkeuden mittaukseen, patojen suunnitteluun jne. Hydrostatiikkaa käytetään myös hydraulisten laitteiden ja nestesäiliöiden suunnittelussa.
Virtausdynamiikka tutkii kaasujen virtausta esimerkiksi aerodynamiikan sovellutuksissa, joita ovat mm. lentokoneiden siipien ja potkurien reaktiovoiman ja vastuksen määrittäminen tai tuulivoimalan roottorin siipien suunnittelu. Nesteiden virtauksessa keskeisiä tutkimuskohteita ovat laivanrakennuksen 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 1960-luvulta lähtien lisää mahdollisuuksia analysoida virtausongelmia, joiden fysikaalinen mallittaminen on vaikeaa.
Kontinuumioletus
Kaasut ja nesteet koostuvat molekyyleistä, jotka jatkuvasti törmäävät satunnaisesti toisiinsa. Kaasun todellinen molekyyliluonne jätetään huomiotta. Kontinuumihypoteesissä fluideja pidetään kuitenkin jatkuvina: tiheyden, paineen ja lämpötilan kaltaisten ominaisuuksien katsotaan olevan määriteltyjä mielivaltaisen pienissä tilavuuksissa. Kontinuumioletus antaa erittäin tarkkoja arvioita fluidien todellisesta käyttäytymisestä, kunhan tarkastelu pidetään selvästi molekyylin kokoa (noin 10-6 metriä) suuremmissa mitoissa.
Jaottelu
Virtausmekaniikka on jatkuvan aineen mekaniikan haara:
| 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 | |||
Viitteet
- ↑ Frank M. White: ”1.1”, Fluid Mechanics, 4. edition, s. 3. McGraw-Hill, 1998. ISBN 0072281928. (englanniksi)