1。流体統計
* フォーカス: 安静時の液体の研究。
* 重要な概念:
*圧力:単位面積あたりの液体によって発揮される力。
*浮力:水没したオブジェクトに液体によって及ぼす上向きの力。
* Archimedesの原理:オブジェクト上の浮力力は、オブジェクトによって変位する流体の重量に等しくなります。
* Pascalの法則:閉じた容器内の液体に適用される圧力は、液体内のすべてのポイントに等しく送信されます。
* アプリケーション:
*ダム、貯水池、および流体を含むその他の構造の設計。
*潜水艦やその他の水中車両の行動を理解する。
*フローティングオブジェクトの安定性を分析します。
2。流体力学
* フォーカス: 動いている液体の研究。
* 重要な概念:
*粘度:流れに対する流体の抵抗(内部摩擦)。
*速度フィールド:流体全体の流体粒子の速度の分布。
*流線:定常流で流体粒子によってトレースされた経路。
* Bernoulliの原則:流体の速度が増加すると、その圧力が低下します。
*質量の保存:閉じたシステム内の質量は、たとえそのフォームが変化したとしても、一定のままです。
*運動量の保存:閉じたシステムの総勢いは一定のままです。
* アプリケーション:
*空力:空気中を移動する飛行機、車、その他の車両の設計。
*油圧:流体を使用するシステムの設計電力伝達と制御(ポンプ、タービンなど)。
*気象:気象パターンの理解と嵐の予測。
3。圧縮性流体ダイナミクス
* フォーカス: 圧力の変動により密度が大幅に変化する流体の研究。
* 重要な概念:
*マッハ数:オブジェクトの速度と流体の音速の比率。
*衝撃波:オブジェクトが超音速で移動するときに発生する圧力、密度、速度の不連続性。
*等エントロピーの流れ:断熱(熱伝達なし)と可逆的な流体の流れ。
* アプリケーション:
*航空宇宙工学:超音速航空機と過敏な航空機の設計。
*推進システム:ジェットエンジン、ロケット、およびその他の推進システムの分析。
4。レオロジー
* フォーカス: 材料の変形と流れの研究、流体と固体の両方。
* 重要な概念:
*粘度:流れに対する流体の抵抗の尺度。
*弾力性:変形後に元の形状に戻る材料の能力。
*可塑性:ストレス下で永久に変形する材料の能力。
* アプリケーション:
*材料科学:特定のフロー特性を持つ材料の設計。
*食品加工:製造プロセスにおける食品の流れの理解。
*生物医学工学:血液やその他の生物液の流れの分析。
5。多相流
* フォーカス: 流体システム内の物質の異なる段階間の相互作用の研究(たとえば、ガス液体、液体、固体)。
* 重要な概念:
*二相流:液体とガスなどの2つの異なる相を含む流れ。
*インターフェイス:2つの異なるフェーズ間の境界。
*界面張力:2つの不混和性液の間の界面に作用する力。
* アプリケーション:
*化学工学:異なるフェーズを含むリアクターと分離プロセスの設計。
*石油工学:パイプラインと貯水池の石油とガスの流れの分析。
*環境工学:水と空気中の汚染物質の動きの研究。
これは単なる一般的な概要です。流体力学の各分岐には、多くのサブディスカプリンと研究分野があります。