Vad är Fluid Engineering?

Fluid engineering handlar om design och implementering av system som transporterar vätskor eller maskiner vars funktion beror på vätskeegenskaper. I detta sammanhang är vätskor alla material som flyter utan fast form, deformeras under tryck och anpassar sig till formen på sina behållare. Vätskor, gaser och plasma är alla vätskor. Vanliga projekt inom vätsketeknik kan involvera konstruktion av en rörledning eller effektiv design av fordon.

Vid hjärtvätsketekniken är vätskedynamik, vetenskapen om vätskor i rörelse. Vätskors mekaniska egenskaper behandlas i den tillämpade vetenskapen om hydraulik. Pneumatik studerar egenskaperna och tillämpningarna av trycksatta gaser. Även om dessa är två distinkta discipliner, delar de involverade vätskorna vanligtvis samma flödesfenomen och beskrivs med samma ekvationer.

Hydraulik tar upp de praktiska tekniska problemen med att lagra, flytta och använda vätskor. Detta i motsats till hydrologi, som studerar vattnets naturliga rörelse genom jordskorpan. Egenskaperna hos en vätska i vila är föremål för hydrostatik. Dessa kommer in i bilden vid design av dammar, hydrauliska pressar och dränkbara maskiner.

Hydrodynamik behandlar vätsketekniska problem som involverar friktion och turbulens. Dessa är vanligtvis faktorer när vätskor som strömmar genom rör eller hydrauliskt tryck används för att driva mekaniska anordningar. Den effektiva funktionen hos pumpar, turbomaskiner och hydraulmotorer är alla beroende av effektiv kontroll av dessa krafter.

Pneumatik handlar i första hand om användningen av trycksatt gas för att driva mekaniska anordningar. Bromssystem, elverktyg och sprutor drivs alla ofta av komprimerad gas. Fluid engineering producerar ett brett utbud av industriella pneumatiska enheter som är beroende av komprimerad atmosfärisk luft. En sådan kraftkälla är lätt tillgänglig utan de läckagefaror som är förknippade med användningen av andra gaser.

Förflyttning genom ett flytande medium kan involvera så olika projekt som flygplansdesign eller produktion av effektiva fartygspropellrar. Vätsketeknik tillämpas på flygteknik med hjälp av Bernoullis ekvation, som beskriver beteendet hos vätskeflödet längs en yta. Samma ekvationer kan också beskriva egenskaper som påverkar förflyttning av vätskor genom ett begränsat område eller förflyttning av en ubåt genom havet.

Vid borrning efter olja eller naturgas använder leringenjören vätsketekniska principer när han väljer borrslam, eller vätska, som ger hydrostatiskt tryck i borrhålet. Materialet sprutas in i hålet för att utesluta främmande vätskor, kyler och smörjer borrkronan och hjälper till att transportera borrkax till ytan. Tryckluft, vanligt vatten och vatten- eller oljebaserade lerblandningar kan användas som vätska.