Introduction_Fluid Mechanic

กลศาสตรข์ องไหลและเทอรโ์ ม ไดนามิกส์ Fluid Mechanic and Thermodynamics

คณุ สมบตั ขิ องไหล คาวา่ “ของไหล” เป็นช่ือท่ใี ช้เรยี ก ของเหลว และแกส๊ ของไหลเปน็ สสารทมี่ มี วลคงท่แี นน่ อน แต่มีรปู ร่างและขนาดไมแ่ นน่ อน ซง่ึ จะ เปลย่ี นไปตามภาชนะทร่ี องรบั ของไหลชนดิ แก๊ส สามารถอัดตัวได้สงู เพราะโมเลกลุ ของแก๊สไม่ไดเ้ กาะกนั แนน่ เหมือนของเหลวทง้ั ของเหลว และแกส๊ ต่างมีความสามารถถ่ายทอดความดันจากจดุ หนึง่ ไปยังอีกจุด หนึง่ ไดโ้ ดยปรบั ตัวไปตามรปู รา่ งภาชนะทรี่ องรับ ดังน้ันจงึ สามารถใชป้ ม๊ั ส่งของไหลไปตามทอ่ และเส้นทางทค่ี ดเคี้ยวตา่ ง ๆ ได้โดยสะดวก

คุณสมบตั ิของไหล กลศาสตรข์ องไหลประกอบดว้ ย 3 แขนงวิชาดว้ ยกนั คอื 1. ของไหลสถติ เป็นการศึกษาของไหลท่อี ยู่ในสภาพน่ิง เช่น น้ามนั ท่บี รรจอุ ยู่ในถงั เกบ็ 2. จลศาสตรข์ องของไหล เป็นการศึกษาของไหลท่กี าลงั เคล่อื นท่ซี ่งึ พจิ ารณาถงึ ความเรว็ ความเร่ง ระยะทาง โดยจะไม่พจิ ารณาถงึ แรงหรอื พลงั งานท่เี กดิ ข้ึน เช่น ศึกษาเสน้ ทางการเคล่อื นท่ขี องไหลแบบราบเรยี บ เป็นตน้ 3. ไฮโดรไดนามกิ ส์ เป็นการศึกษาถงึ ความสมั พนั ธ์ ระหว่างความเรว็ ความเร่ง และแรง ท่ขี องไหลกระทา หรอื อทิ ธิพลของแรงมากระทาเน่ืองจากของไหลท่กี าลงั เคล่อื นท่ี เช่น แรงดนั ของกระแสน้าท่กี ระทาต่อ ขอ้ ตอ่ ขอ้ งอตา่ ง ๆ ของท่อสง่ น้า แรงดนั ของกระแสน้า ท่กี ระทาต่อประตูน้า เป็นตน้

ระบบหน่วย  ระบบหน่วยท่นี ิยมใชก้ นั ในปจั จบุ นั คอื ระบบหน่วยสากล หรอื ระบบหน่วยเอสไอ เป็น ระบบหน่วยมาตรฐานท่ใี ชก้ นั อยู่ทวั่ โลก  สญั ลกั ษณ์ท่ใี ชเ้ ป็นตวั แทนของหน่วย เรยี กว่า มิติ ซ่งึ แบง่ ออกไดเ้ ป็น 2 ประเภท คอื  มติ ปิ ฐมภมู ิ หมายถงึ มติ ขิ องตวั แปรโดด ๆ ไม่เกย่ี วขอ้ งกบั ตวั แปรอน่ื เช่น ความยาวมี มติ คิ อื L มวลมมี ติ คิ อื M เป็นตน้ มติ ปิ ฐมภมู นิ ้ีจะจดั อยู่ในหน่วยพ้นื ฐาน  มติ ทิ ตุ ยิ ภมู ิ หมายถงึ มิตปิ ฐมภมู ิท่มี คี วามสมั พนั ธก์ นั อยา่ งนอ้ ย 2 มติ ขิ ้ึนไป เช่น แรง หรอื หนัก มมี ติ ิคอื MLT-2 เป็นตน้ มติ ทิ ตุ ยิ ภมู ิน้ีจะจดั อยู่ในหน่วยอนุพนั ธ์

ระบบหน่วย หน่วยพนื้ ฐานทใ่ี ช้ในกลศาสตร์ของไหล ปรมิ าณ มิติ หน่วยเอสไอ สญั ลกั ษณ์ ความยาว L เมตร m มวล เวลา M กโิ ลกรมั Kg T วนิ าที S