Cinematica fluidelor

Descrierea mişcării fluidului[]

Cinematica fluidelor este partea mecanicii fluidelor care se ocupă cu studiul mişcărilor acestora, fără a ţine seama de cauzele care produc mişcarea, adică de tipul forţelor aplicate şi indiferent de modelul de fluid (ideal, real, compresibil, incompresibil, etc.).

Pentru descrierea mişcării există două metode de studiu: metoda Lagrange şi metoda Euler.

Metoda materială (Lagrange)[]

$Fluide curs 5, fig. 1$

În metoda materială se procedează ca în mecanica clasică, delimitând un corp care la momentul iniţial $t_0 \!$ are centrul de greutate într-un punct $G_{0}.\!$ Dând drumul cronometrului, corpul se mişcă pe o traiectorie, la momentul $t>t_{0},\!$ centru de greutate fiind G.

{\vec {r}}={\vec {r}}({\vec {r}}_{0},t)\;-\;\!

ecuaţia traiectoriei

r_{0}\;-\;\!

poziţia iniţială a particulei considerate

t - variabilă independentă, spaţiul fiind funcţie de timp

În cazul mişcărilor complexe ale fluidelor alcătuite dintr-o multitudine de particule, această metodă de studiu nu mai poate fi aplicată. Metoda urmăreşte fiecare element de fluid în evoluţia sa.

$Fluide curs 5, fig. 3$

Metoda formală (Euler)[]

$Fluide curs 5, fig. 2$

În metoda Euler, se alege un domeniu de studiu D în interiorul căruia se stabilesc un număr optim de puncte de măsurare. În aceste puncte se instalează aparatele de măsură şi la diferite momente de timp se înregistrează parametrii măsuraţi:

la momentul $t'\!$ : ${\vec {v}}'_{1},{\vec {v}}'_{2}\!$
la momentul $t''\!$ : ${\vec {v}}''_{1},{\vec {v}}''_{2}\!$

Înfăşurătorile acestor vectori de viteză se numesc linii de curent şi au caracter formal matematic. În metoda Euler nu se mai individualizează particulele.