Fluid

Ein Fluid ist ein Sammelbegriff für Substanzen, die sich unter äußeren Kräften verformen und dabei in Bewegung geraten können. Der Begriff umfasst Flüssigkeiten und Gase. Fluide besitzen keine feste Form, passen sich ihrem Behälter an und zeigen je nach Zustand unterschiedliche physikalische Eigenschaften wie Dichte, Viskosität oder Strömungsgeschwindigkeit.

Eigenschaften

Fluide reagieren auf Druck- und Scherkräfte, indem sie dauerhaft nachgeben. Flüssigkeiten sind kaum kompressibel, während Gase deutlich zusammendrückbar sind. Zu den grundlegenden Merkmalen gehören Strömungsverhalten, Temperaturabhängigkeit und die Wechselwirkung mit festen Oberflächen. Diese Eigenschaften bestimmen, wie Fluide geleitet, gespeichert oder technisch genutzt werden.

Anwendungen

Fluide spielen in zahlreichen Bereichen eine zentrale Rolle. In der Hydraulik übertragen sie Kräfte, in der Pneumatik steuern sie Bewegungen. Technische Anlagen wie Pumpen, Ventile oder Rohrleitungen hängen von geeigneten Fluideigenschaften ab. In Naturwissenschaften helfen Fluide bei der Beschreibung von Wetterprozessen, Blutströmungen oder industriellen Misch- und Kühlvorgängen.

Strömungslehre

Die Strömungsmechanik untersucht, wie Fluide in Bewegung reagieren. Wichtige Konzepte sind laminare und turbulente Strömungen, Druckverteilung und Energieerhaltung. Modelle wie die Navier-Stokes-Gleichungen dienen zur Beschreibung komplexer Vorgänge. Die Strömungslehre bildet die Grundlage für die Auslegung technischer Systeme, Aerodynamik, Leitungsplanung und viele ingenieurwissenschaftliche Anwendungen.