 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Název tekutina užíváme jako společné označení pro kapalinu a plyn. Mechanika tekutin značí mechaniku kapalin (hydromechaniku) a mechaniku plynů (aeromechaniku). Mechanické chování kapalin a plynů je do té míry podobné, že je výhodné jeho obecný popis dělat společně a pouze při diskusi dílčích výsledků rozlišit zvláštnosti obou druhů látek.
Nejprve se budeme zabývat dokonalou tekutinou. Je to spojitě rozprostřená látka (kontinuum), pro kterou v každém bodě platí rovnice
 . |
(4,1) |
Napětí
je čistý tlak stejné velikosti
na všech rovinách proložených daným bodem.
Smyková napětí (složky
,
pro které je
) jsou v dokonalé tekutině vždy nulová.
Dokonalá tekutina se nebrání změně tvaru. Z úvah článku 2.1, např. z rovnice (2,42) , pak plyne, že modul pružnosti ve smyku je pro takovou látku nulový;
 . |
(4,2) |
Podmínka
ukazuje, že v dokonalé tekutině nelze
realizovat tahové napětí.
U dokonalé kapaliny předpokládáme dále, že její hustota r je ve všech bodech a za působení libovolných vnějších sil konstantní;
 . |
(4,3) |
Jelikož působící síly mohou dle předpokladu
být pouze tlakové, formulujeme obvykle
podmínku
(4,3)
větou: Dokonalá kapalina je nestlačitelná.
Užijeme-li znovu výsledků článku
2.1, můžeme říci, že první invariant
tenzoru deformace je pro dokonalou kapalinu
roven nule;
 . |
(4,4) |
V rovnici
(2,31)
je dle
(4,4)
na pravé straně nula a na levé
straně obecně nenulový výraz
.
Konstanta
dokonalé tekutiny musí tedy být nekonečně
velká. Dle rovnice
(2,35)
je konstanta
rovna trojnásobku modulu objemové pružnosti
,
tedy modul objemové pružnosti dokonalé tekutiny je nekonečně velký;
 . |
(4,5) |
Dokonalý plyn je stlačitelný. Můžeme-li pokládat hustotu plynu pouze za funkci tlaku p,
 , |
(4,6) |
označujeme plyn jako barotropní.
Je-li hustota dokonalé kapaliny konstantní, musí jisté její množství zaujímat vždy stejný objem. Plyn je rozpínavý, a proto objem jistého množství plynu je dán objemem uzavřené nádoby, v které je přechováván.
Abstrakce dokonalé tekutiny vystihuje malý odpor reálných kapalin a plynů k tvarové změně. Odpor reálných tekutin k tvarové změně je však konečný a vystihujeme jej způsoby popsanými v čl. 2.2. Chování newtonovské viskózní tekutiny v obecném proudovém poli probereme v článku 4 této kapitoly. Představa nestlačitelnosti dokonalé kapaliny odpovídá velkým hodnotám modulu objemové pružnosti reálných kapalin ve srovnání s jejich malým odporem k tvarovým změnám. Objemová stlačitelnost reálných kapalin bývá obvykle větší než objemová stlačitelnost pevných látek, ale poměr jejich objemové stlačitelnosti k odporu vůči tvarovým změnám vystiženým viskozitou h je výrazně větší než stejný poměr u pevných látek, u nichž předpokládáme velký odpor k tvarovým změnám vystižený modulem smyku G.
Představy o struktuře plynů a kapalin, z nichž lze odůvodnit vlastnosti zabstrahované rovnicemi (4,1) až (4,6) , jsou vyloženy např. v [5], kap. 4 nebo [51]. Způsoby měření tlaku, který je základní veličinou charakterizující stav tekutiny, jsou popsány v [6], čl. 2.5.1.
|
|
|
|
|
|
|
|
|