Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
بيت » ميكانيكا الموائع

ميكانيكا الموائع

1750
  • Archimedes
  • Daniel Bernoulli
  • Leonhard Euler
  • Claude-Louis Navier
  • George Gabriel Stokes
Fluid mechanics laboratory experiment demonstrating buoyancy and fluid dynamics principles.

(صورة توضيحية فقط)

سائل الميكانيكا هو فرع من فروع الميكانيكا التطبيقية يهتم بدراسة سكون (السوائل الساكنة) وديناميكية (السوائل المتحركة) للسوائل والغازات. وهو يطبق المبادئ الأساسية للكتلة والزخم و ترشيد استهلاك الطاقة لتحليل سلوك السوائل والتنبؤ به. تطبيقاته واسعة النطاق، تتراوح من الديناميكا الهوائية والهيدروليكا إلى الأرصاد الجوية وعلم المحيطات.

The governing equations of motion for a viscous fluid are the Navier-Stokes equations. These are a set of nonlinear partial differential equations that arise from applying Newton’s second law to fluid motion, combined with the assumption that fluid stress is the sum of a diffusing viscous term and a pressure term. For a compressible Newtonian fluid, the vector equation is: [latex]\rho(\frac{\partial \mathbf{v}}{\partial t} + \mathbf{v} \cdot \nabla \mathbf{v}) = -\nabla p + \nabla \cdot \mathbf{T} + \mathbf{f}[/latex], where [latex]\rho[/latex] is density, [latex]\mathbf{v}[/latex] is velocity, [latex]p[/latex] is pressure, [latex]\mathbf{T}[/latex] is the stress tensor, and [latex]\mathbf{f}[/latex] represents body forces. Solving these equations is a central challenge in the field.

Fluid behavior is often characterized by dimensionless numbers. The most famous is the Reynolds number (Re), which describes the ratio of inertial forces to viscous forces and is used to predict the transition from smooth, orderly laminar flow to chaotic turbulent flow. Other important numbers include the Mach number for compressible flows and the Froude number for flows with a free surface. Due to the complexity of the governing equations, especially for turbulent flows, computational fluid dynamics (CFD) has become an essential tool, using numerical methods to solve and analyze problems involving fluid flows.

UNESCO Nomenclature: 2210
الميكانيكا

يكتب

نظام مجرد

خلل

أساسيات

الاستخدام

استخدام واسع النطاق

مقدمات

  • افتراض ميكانيكا الاستمرارية
  • Newton’s laws of motion
  • مبادئ الديناميكا الحرارية
  • تطوير حساب التفاضل والتكامل
  • Archimedes’ principle on buoyancy

التطبيقات

  • الديناميكا الهوائية (تصميم أجنحة الطائرات والسيارات وطواحين الهواء)
  • الهيدروليكا (تصميم السدود وخطوط الأنابيب والمضخات)
  • الأرصاد الجوية (التنبؤ بالطقس ونمذجة المناخ)
  • الهندسة الطبية الحيوية (تحليل تدفق الدم في الشرايين)
  • الهندسة البيئية (نمذجة انتشار الملوثات في الهواء والماء)

براءات الاختراع:

NA

أفكار ابتكارية محتملة

  • microfluidic ‘lab-on-a-chip’ devices for rapid medical diagnostics
  • أنظمة حصاد الرطوبة الجوية القائمة على فيزياء التكثيف المُحسّنة
  • silent طائرة بدون طيار propellers with designs bio-inspired by owl wings to reduce turbulence
  • محركات تعتمد على البلازما للتحكم في تدفق الهواء فوق أجنحة الطائرات دون تحريك الأجزاء
  • توربينات الرياح ذات المحور الرأسي الفعالة للبيئات الحضرية
  • أنظمة إخماد الحرائق المتقدمة التي تستخدم الضباب مع أحجام القطرات المثالية
  • الطلاءات الهيدروديناميكية للسفن التي تحاكي جلد القرش لتقليل السحب
  • حلقة مغلقة irrigation systems that model water flow in soil to minimize waste
Related to: fluid mechanics, fluid dynamics, navier-stokes equations, اللزوجة, turbulent flow, laminar flow, aerodynamics, cfd.

السياق التاريخي

ميكانيكا الموائع

1687
1687
1738
1750
1757
1788
1800
1678
1687
1687
1738
1750
1785
1788
1800

(إذا كان التاريخ غير معروف أو غير ذي صلة، على سبيل المثال "ميكانيكا الموائع"، يتم توفير تقدير تقريبي لظهوره الملحوظ)

أحدث الإضافات

أهم المنشورات والمقالات

أفضل الأدوات الأصلية

السنة العاشرة عيد

الصور والتنزيلات بالحجم الكامل متاحة فقط، ومجانية تمامًا، للأعضاء المسجلين.