مقدمة

في الفصل السابق، تبين أنه يمكن الحصول بسهولة على المواقف الرياضية الدقيقة للقوى التي تمارسها السوائل في حالة الراحة. وذلك لأنه في الهيدروستاتيك تشارك قوى الضغط البسيطة فقط. عند النظر في السائل المتحرك، تصبح مشكلة التحليل في وقت واحد أكثر صعوبة. ليس فقط حجم واتجاه سرعة الجسيمات يجب أن يؤخذ في الاعتبار، ولكن هناك أيضًا التأثير المعقد للزوجة الذي يسبب إجهاد القص أو الاحتكاك بين جزيئات السائل المتحركة وعند الحدود المحتوية. تؤدي الحركة النسبية الممكنة بين العناصر المختلفة لجسم السائل إلى اختلاف الضغط وإجهاد القص بشكل كبير من نقطة إلى أخرى وفقًا لظروف التدفق. نظرًا للتعقيدات المرتبطة بظاهرة التدفق، لا يمكن إجراء تحليل رياضي دقيق إلا في عدد قليل من الحالات، ومن وجهة نظر هندسية، بعضها غير عملي. لذلك من الضروري حل مشاكل التدفق إما عن طريق التجريب أو عن طريق إجراء بعض الافتراضات المبسطة كافية للحصول على حل نظري. لا يستبعد النهجان بعضهما البعض، حيث أن القوانين الأساسية للميكانيكا تكون صالحة دائمًا وتتيح اعتماد الأساليب النظرية جزئيًا في العديد من الحالات المهمة. كما أنه من المهم التأكد تجريبياً من مدى الانحراف عن الظروف الحقيقية نتيجة للتحليل المبسط.

افتراض التبسيط الأكثر شيوعًا هو أن السائل مثالي أو مثالي، وبالتالي يتم التخلص من التأثيرات اللزجة المعقدة. هذا هو أساس الديناميكا المائية الكلاسيكية، وهي فرع من الرياضيات التطبيقية التي حظيت باهتمام علماء بارزين مثل ستوكس، ورايلي، ورانكين، وكلفن، ولامب. هناك قيود متأصلة خطيرة في النظرية الكلاسيكية، ولكن بما أن الماء له لزوجة منخفضة نسبيًا، فإنه يتصرف كسائل حقيقي في العديد من المواقف. لهذا السبب، يمكن اعتبار الهيدروديناميكية الكلاسيكية بمثابة الخلفية الأكثر قيمة لدراسة خصائص حركة السوائل. يهتم هذا الفصل بالديناميكيات الأساسية لحركة الموائع ويعمل كمقدمة أساسية للفصول اللاحقة التي تتناول المشكلات الأكثر تحديدًا التي تواجهها هيدروليكا الهندسة المدنية. تم اشتقاق المعادلات الأساسية الثلاث المهمة لحركة الموائع وهي معادلات الاستمرارية وبرنولي والزخم وشرح أهميتها. وفي وقت لاحق، تم النظر في قيود النظرية الكلاسيكية ووصف سلوك السائل الحقيقي. ويفترض وجود سائل غير قابل للضغط طوال الوقت.

أنواع التدفق

يمكن تصنيف الأنواع المختلفة لحركة السوائل على النحو التالي:

1. المضطرب والصفحي

2. التناوبية وغير التناوبية

3. ثابت وغير مستقر

4. موحدة وغير موحدة.