Fluid Mechanics Basics

Study Notes

Definition and Scope

Fluid mechanics is the study of the behavior of fluids under various forces and conditions.
It is a branch of physics and engineering that deals with the motion of fluids and the forces that act upon them.
Fluids can be liquids or gases.

Properties of Fluids

Density: mass per unit volume of a fluid
Specific weight: weight per unit volume of a fluid
Viscosity: measure of a fluid's resistance to shear stress
Surface tension: property of a fluid that causes it to behave as if it has an "elastic skin" at its surface
Compressibility: measure of how much a fluid's volume changes in response to a change in pressure

Fluid Statics

Hydrostatic pressure: pressure exerted by a fluid at equilibrium due to the weight of the fluid
Pascal's law: pressure applied to a confined fluid is transmitted undiminished throughout the fluid
Buoyancy: upward force exerted on an object immersed in a fluid due to the difference in pressure above and below the object
Archimedes' principle: buoyancy force on an object is equal to the weight of the fluid displaced by the object

Fluid Dynamics

Laminar flow: smooth, continuous flow of a fluid with no turbulence
Turbulent flow: chaotic, irregular flow of a fluid with turbulence
Bernoulli's equation: relationship between pressure and velocity of a fluid in motion
Reynolds number: dimensionless quantity used to predict the nature of fluid flow (laminar or turbulent)

Applications of Fluid Mechanics

Hydraulics: use of fluids to transmit power or perform work
Pneumatics: use of compressed gases to transmit power or perform work
Aerodynamics: study of the interaction between air and solid objects, such as aircraft and ships
Oceanography: study of the ocean's physical properties and dynamics

Fluidmechanik

Die Fluidmechanik ist die Studie des Verhaltens von Fluiden unter verschiedenen Kräften und Bedingungen.
Fluiden können Flüssigkeiten oder Gase sein.

Eigenschaften von Fluiden

Dichte: Masse pro Einheiten des Volumens eines Fluids
Spezifisches Gewicht: Gewicht pro Einheiten des Volumens eines Fluids
Viskosität: Maß dafür, wie widerstandsfähig ein Fluid gegen Scherkräfte ist
Oberflächenspannung: Eigenschaft eines Fluids, die es wie eine elastische Haut an der Oberfläche verhält
Kompressibilität: Maß dafür, wie stark das Volumen eines Fluids auf Änderungen des Drucks reagiert

Fluidstatik

Hydrostatischer Druck: Druck, den ein Fluid in Ruhe aufgrund seines Eigengewichts ausübt
Pascalsches Gesetz: Druck, der auf ein eingeschlossenes Fluid ausgeübt wird, wird unvermindert im ganzen Fluid übertragen
Auftrieb: Aufwärtskraft, die auf ein in ein Fluid eingetauchtes Objekt wirkt, aufgrund des Druckunterschieds über und unter dem Objekt
Archimedisches Prinzip: Die Auftriebskraft auf ein Objekt ist gleich dem Gewicht des durch das Objekt verdrängten Fluids

Fluidynamik

Laminare Strömung: glatte, kontinuierliche Strömung eines Fluids ohne Turbulenzen
Turbulente Strömung: unregelmäßige, chaotische Strömung eines Fluids mit Turbulenzen
Bernoullische Gleichung: Zusammenhang zwischen Druck und Geschwindigkeit eines in Bewegung befindlichen Fluids
Reynoldszahl: dimensionslose Größe, die verwendet wird, um die Art der Fluidströmung vorherzusagen (laminar oder turbulent)

Anwendungen der Fluidmechanik

Hydraulik: Verwendung von Fluiden zur Übertragung von Leistung oder Durchführung von Arbeit
Pneumatik: Verwendung von komprimierten Gasen zur Übertragung von Leistung oder Durchführung von Arbeit
Aerodynamik: Studie der Wechselwirkung zwischen Luft und festen Objekten, wie Flugzeugen und Schiffen
Ozeanografie: Studie der physikalischen Eigenschaften und Dynamik des Ozeans

Description

Erfahren Sie mehr über die Grundlagen der Fluidmechanik, einschließlich der Eigenschaften von Flüssigkeiten und Gasen. Lernen Sie über Dichte, spezifisches Gewicht, Viskosität und Oberflächenspannung.