Hidromecanica este o secțiune aplicată a mecanicii continue care studiază mișcarea unui fluid, condițiile de echilibru și interacțiunea acestuia cu diverse corpuri solide , suprafețe sau obstacole care sunt umezite sau spălate de acesta.
Se crede că hidromecanica include două secțiuni principale: hidrostatică și hidrodinamică . Anterior, hidromecanica era înțeleasă ca întreaga hidroaeromecanica , inclusiv problemele echilibrului și mișcării mediilor compresibile, în secolul XX știința mișcării gazelor și a lichidelor compresibile a apărut ca o ramură separată a hidroaeromecanicii, care a devenit cunoscută sub numele de dinamica gazelor . [1] .
Hidromecanica studiază legile echilibrului și mișcării unui fluid, precum și interacțiunea forțelor dintre un fluid și solide. Atunci când se efectuează cercetări, se folosesc diverse ipoteze, simplificări și date experimentale și, operând cu anumite valori medii, de regulă, încearcă să evalueze doar parametrii fundamentali ai fenomenului; ca urmare, devine posibil să se rezolve probleme practice relativ complexe ale mecanicii fluidelor folosind metode empirice aproximative relativ simple.
Un alt nume este mecanica fluidelor.
În plus, domeniul de studiu al hidromecanicii ca știință include interacțiunea dintre un fluid și corpuri scufundate într-un fluid complet sau parțial, precum și mișcarea într-un fluid.
În mecanica rocilor saturate cu apă, hidromecanica este o direcție științifică care studiază fundamentele mecanicii rocilor saturate cu apă asupra problemelor de hidrogeologie și geologie inginerească . Bazat pe teoria mecanicii solului și geofiltrarea.
Apariția interesului aplicat în problemele hidromecanicii moderne a fost documentată încă din antichitate. De exemplu, omul de știință grec Arhimede în tratatul său despre corpurile plutitoare a formulat primele principii ale hidrostaticii [2] .
La mijlocul secolului al XV-lea, inventatorul italian Leonardo da Vinci a studiat curgerea apei în canale prin baraje și deschideri. Acest set de lucrări a pus bazele metodelor experimentale în hidraulică. Italianul Gallileo Gallilei și francezul Blaise Pascal au acordat multă atenție problemelor hidrostaticii, dezvoltând de fapt ideile lui Arhimede. Matematicianul italian Evangelista Torricelli a creat și fundamentat o expresie matematică pentru viteza unui fluid care curge dintr-o gaură - formula Torricelli . Fizicianul englez Isaac Newton a dedus prevederile privind frecarea internă în fluxul unui fluid în mișcare [2] . Datorită eforturilor fizicianului elvețian Daniil Bernoulli și ale matematicianului german Leonhard Euler , au fost create ecuațiile de mișcare ale unui fluid ideal de formă generală, care au pus de facto bazele hidromecanicii teoretice. Totuși, la acel moment, încercările de a aplica aceste ecuații dădeau rezultate acceptabile numai la rezolvarea unei game restrânse de probleme [2] .
La sfârșitul secolului al XVIII-lea, datorită eforturilor experimentale ale multor ingineri și cercetători, au apărut un număr mare de formule empirice, care au crescut decalajul dintre părțile practice și teoretice ale hidrodinamicii. Cu toate acestea, studiul structurii curgerii fluidelor a condus la formarea la sfârșitul secolului al XIX-lea a unor noi abordări în studiul curgerii fluidelor, care au făcut posibilă reducerea acestor contradicții. O cantitate semnificativă de muncă pe experimente subtile cu frecare internă în procesul de mișcare a fluidului laminar a fost efectuată de savantul militar rus Nikolai Petrov . Cercetările fizicianului britanic Osborne Reynolds au făcut posibilă extinderea înțelegerii proceselor tranzitorii de la mișcarea laminară la cea turbulentă și înțelegerea fenomenului de rezistență hidraulică [2] .
După aceasta, un set de lucrări ale mecanicului rus Nikolai Jukovski și fizicianului german Ludwig Prandtl au adus înțelegerea unui număr de probleme fundamentale la un nou nivel. În special, eforturile lor au făcut posibilă crearea așa-numitelor teorii semi-empirice ale turbulenței, care au găsit recunoaștere și aplicare practică la nivel mondial [2] .