Kas ir šķidrumu inženierija?

Šķidruma inženierija ir saistīta ar tādu sistēmu projektēšanu un ieviešanu, kas transportē šķidrumus vai iekārtas, kuru darbība ir atkarīga no šķidruma īpašībām. Šajā kontekstā šķidrumi ir visi materiāli, kas plūst bez noteiktas formas, deformējas zem spiediena un atbilst to konteineru formai. Šķidrumi, gāzes un plazmas ir šķidrumi. Kopējie projekti šķidruma inženierijā var ietvert cauruļvada izbūvi vai efektīvu transportlīdzekļu projektēšanu.

Sirds šķidruma inženierija ir šķidruma dinamika, zinātne par šķidrumiem kustībā. Šķidrumu mehāniskās īpašības tiek aplūkotas lietišķajā hidraulikas zinātnē. Pneimatika pēta saspiestu gāzu īpašības un pielietojumu. Lai gan šīs ir divas atšķirīgas disciplīnas, iesaistītajiem šķidrumiem parasti ir vienādas plūsmas parādības, un tos apraksta ar vieniem un tiem pašiem vienādojumiem.

Hidraulika risina praktiskās inženierijas problēmas, kas saistītas ar šķidrumu uzglabāšanu, pārvietošanu un lietošanu. Tas ir pretstatā hidroloģijai, kas pēta dabisko ūdens kustību pa zemes garozu. Šķidruma īpašības miera stāvoklī ir hidrostatikas priekšmets. Tie tiek izmantoti, projektējot dambjus, hidrauliskās preses un iegremdējamās iekārtas.

Hidrodinamika nodarbojas ar šķidruma inženierijas problēmām, kas saistītas ar berzi un turbulenci. Tie parasti ir faktori, kad šķidrumi, kas plūst pa caurulēm, vai hidrauliskais spiediens tiek izmantots mehānisku ierīču darbināšanai. Sūkņu, turbo iekārtu un hidraulisko motoru efektīva darbība ir atkarīga no šo spēku efektīvas kontroles.

Pneimatika galvenokārt ir saistīta ar spiediena gāzes izmantošanu mehānisku ierīču vadīšanai. Bremžu sistēmas, elektroinstrumenti un smidzinātāji bieži tiek darbināti ar saspiestu gāzi. Šķidruma inženierija ražo plašu rūpniecisko pneimatisko ierīču klāstu, kas balstās uz saspiestu atmosfēras gaisu. Šāds strāvas avots ir viegli pieejams bez noplūdes briesmām, kas saistītas ar citu gāzu izmantošanu.

Kustība caur šķidru vidi var ietvert tik dažādus projektus kā gaisa kuģu projektēšana vai efektīvu kuģu propelleru ražošana. Šķidruma inženierija tiek izmantota aeronautikā, izmantojot Bernulli vienādojumu, kas apraksta šķidruma plūsmas uzvedību pa virsmu. Tie paši vienādojumi var arī aprakstīt īpašības, kas ietekmē šķidrumu kustību caur ierobežotu zonu vai zemūdenes kustību caur okeānu.

Urbjot naftu vai dabasgāzi, dubļu inženieris, izvēloties urbšanas dubļus jeb šķidrumu, kas nodrošina hidrostatisko spiedienu urbumā, izmanto šķidruma inženierijas principus. Materiāls tiek ievadīts caurumā, lai izslēgtu svešķermeņus, atdzesētu un ieeļļotu urbi un palīdzētu nogādāt urbja atgriezumus uz virsmu. Kā šķidrumu var izmantot saspiestu gaisu, tīru ūdeni un mālu maisījumus uz ūdens vai eļļas bāzes.