Hydromekaniikka on jatkumomekaniikan sovellettu osa, joka tutkii nesteen liikettä, sen tasapainon olosuhteita ja vuorovaikutusta erilaisten kiinteiden kappaleiden , pintojen tai esteiden kanssa, jotka se kastelee tai pesee.
Uskotaan, että hydromekaniikka sisältää kaksi pääosaa: hydrostaattinen ja hydrodynamiikka . Aikaisemmin hydromekaniikka ymmärrettiin koko hydroaeromekaniikkana , mukaan lukien puristuvien väliaineiden tasapaino- ja liikeongelmat, 1900-luvulla kaasujen ja kokoonpuristuvien nesteiden liikkeen tiede nousi erilliseksi hydroaeromekaniikan haaraksi, josta tuli tunnetuksi kaasudynamiikka . [1] .
Hydromekaniikka tutkii nesteen tasapainon ja liikkeen lakeja sekä nesteen ja kiinteiden aineiden välistä voimavuorovaikutusta. Tutkimusta tehtäessä käytetään erilaisia oletuksia, yksinkertaistuksia ja kokeellisia tietoja , ja tietyillä keskiarvoilla toimien yritetään yleensä arvioida vain ilmiön perusparametreja; Tämän seurauksena on mahdollista ratkaista suhteellisen monimutkaisia nestemekaniikan käytännön ongelmia käyttämällä suhteellisen yksinkertaisia likimääräisiä empiirisiä menetelmiä.
Toinen nimi on nestemekaniikka.
Lisäksi hydromekaniikan tieteenalaan kuuluu nesteen ja nesteessä kokonaan tai osittain upotettujen kappaleiden välinen vuorovaikutus sekä nesteessä liikkuminen.
Vesikylläisten kivien mekaniikassa hydromekaniikka on tieteellinen suunta, joka tutkii vesikylläisten kivien mekaniikan perusteita hydrogeologian ja teknisen geologian ongelmiin . Perustuu maaperän mekaniikan ja geosuodatuksen teoriaan.
Sovellettavan kiinnostuksen syntymistä modernin hydromekaniikan ongelmiin on dokumentoitu antiikista lähtien. Esimerkiksi kreikkalainen tiedemies Archimedes muotoili tutkielmassaan kelluvista kappaleista ensimmäiset hydrostaattiset periaatteet [2] .
Italialainen keksijä Leonardo da Vinci tutki 1400-luvun puolivälissä veden virtausta kanavissa patojen ja aukkojen kautta. Tämä työsarja loi pohjan hydrauliikan kokeellisille menetelmille. Italialainen Gallileo Gallilei ja ranskalainen Blaise Pascal kiinnittivät paljon huomiota hydrostaattisiin kysymyksiin ja kehittivät itse asiassa Archimedesin ideoita. Italialainen matemaatikko Evangelista Torricelli loi ja perusteli matemaattisen lausekkeen reiästä ulos virtaavan nesteen nopeudelle - Torricellin kaavan . Englantilainen fyysikko Isaac Newton päätteli säännökset sisäisestä kitkasta liikkuvan nesteen virtauksessa [2] . Sveitsiläisen fyysikon Daniil Bernoullin ja saksalaisen matemaatikon Leonhard Eulerin ponnistelujen ansiosta luotiin yleisen muodon ihanteellisen nesteen liikeyhtälöt, jotka loivat de facto perustan teoreettiselle hydromekaniikalle. Kuitenkin tuolloin yritykset soveltaa näitä yhtälöitä tuottivat hyväksyttäviä tuloksia vain, kun ratkaistiin kapea joukko ongelmia [2] .
1700-luvun lopulla monien insinöörien ja tutkijoiden kokeellisten ponnistelujen ansiosta ilmestyi suuri määrä empiirisiä kaavoja, jotka lisäsivät kuilua hydrodynamiikan käytännön ja teoreettisten osien välillä. Nesteen virtauksen rakenteen tutkiminen johti kuitenkin 1800-luvun lopulla uusien lähestymistapojen muodostumiseen nestevirtauksen tutkimuksessa, mikä mahdollisti näiden ristiriitojen vähentämisen. Venäläinen sotatieteilijä Nikolai Petrov suoritti huomattavan määrän työtä hienovaraisista kokeista sisäisen kitkan kanssa laminaarisen nesteen liikkeen prosessissa . Brittiläisen fyysikon Osborne Reynoldsin tutkimus mahdollisti transienttien prosessien ymmärtämisen laajentamisen laminaarisesta turbulenssiliikkeeseen ja hydraulisen vastuksen ilmiön ymmärtämisen [2] .
Tämän jälkeen venäläisen mekaanikon Nikolai Žukovskin ja saksalaisen fyysikon Ludwig Prandtlin työsarja nosti useiden perusongelmien ymmärtämisen uudelle tasolle. Heidän ponnistelunsa mahdollistivat erityisesti niin sanottujen puoliempiiristen turbulenssiteorioiden luomisen, jotka ovat saaneet maailmanlaajuista tunnustusta ja käytännön sovellusta [2] .