Hydrodynamica
De hydrodynamica is de dynamica van fluïda toegepast op vloeistoffen, voor het beschrijven van hun gedrag en verschijnselen, ook in wisselwerking met andere objecten. Voor de scheepsbouw zijn hiervan de weerstand en voortstuwing, het manoeuvreren en de beweging in golven van schepen van belang.
Blaise Pascal droeg bij tot een eerste theorie in dit domein in de 17e eeuw. De term 'hydrodynamica' werd voor het eerst gebruikt door Daniel Bernoulli als titel van zijn werk Hydrodynamica (1738). Bernoulli en Leonhard Euler ontwikkelden de algemene vergelijkingen van de hydrodynamica.
Het werk werd voortgezet door Joseph-Louis Lagrange (1736-1813) met het Euler-Lagrange systeem en Jean Le Rond d'Alembert (1717-1783) ontdekte de Cauchy-Riemann vergelijkingen. Pierre Simon Laplace (1749-1827) kwam met de naar hem genoemde vergelijking over de potentiële stroom. Hermann Ludwig Ferdinand von Helmholtz (1821-1894) bestudeerde maalstromen, en vond samen met Lord Kelvin (1824-1907) de Kelvin-Helmholtz-instabiliteit.
[bewerk] Vergelijkingen
In de hydrodynamica wordt met drie vergelijkingen gewerkt:
- Continuïteitsvergelijking (wet van behoud van massa): Geen stof kan vernietigd of gecreëerd worden, enkel getransformeerd via een chemisch proces (vb. cavitatie)
- Momentumtheorema (de tweede wet van Newton): Geen impuls kan verloren gaan of gecreëerd worden zonder toepassing van uitwendige krachten.
- Energievergelijking (de eerste wet van de thermodynamica): Geen energie kan verdwijnen of gecreëerd worden. Energie kan wel van de ene vorm in de andere omgezet worden (vb. energieverlies door wrijving is energieomzetting in warmte en geluid). Onder bepaalde voorwaarden geldt de Bernoulli-vergelijking.
