Mikä on nestetekniikka?

Nestetekniikka koskee sellaisten järjestelmien suunnittelua ja toteutusta, jotka kuljettavat nesteitä tai koneita, joiden toiminta riippuu nesteen ominaisuuksista. Tässä yhteydessä nesteet ovat kaikki materiaaleja, jotka virtaavat ilman kiinteää muotoa, muuttuvat paineen alaisena ja mukautuvat säiliöiden muotoon. Nesteet, kaasut ja plasmat ovat kaikki nesteitä. Yhteisiä nestetekniikan hankkeita voivat olla putkilinjan rakentaminen tai ajoneuvojen tehokas suunnittelu.

Sydännestetekniikassa on nesteen dynamiikka, tiede liikkeessä olevista nesteistä. Nesteiden mekaanisia ominaisuuksia käsitellään hydrauliikan soveltavassa tieteessä. Pneumatiikka tutkii painekaasujen ominaisuuksia ja sovelluksia. Vaikka nämä ovat kaksi erillistä tieteenalaa, mukana olevilla nesteillä on yleensä samat virtausilmiöt ja ne kuvataan samoilla yhtälöillä.

Hydrauliikka käsittelee nesteiden varastoinnin, siirron ja käytön käytännön teknisiä ongelmia. Tämä on vastoin hydrologiaa, joka tutkii veden luonnollista liikkumista maankuoren läpi. Nesteen ominaisuudet levossa ovat hydrostaattisten aineiden aihe. Nämä tulevat käyttöön, kun suunnitellaan patoja, hydraulisia puristimia ja upotettavia koneita.

Hydrodynamiikka käsittelee nestetekniikan ongelmia, joihin liittyy kitkaa ja turbulenssia. Nämä ovat tyypillisesti tekijöitä, kun mekaanisten laitteiden käyttämiseen käytetään nesteitä, jotka virtaavat putkien läpi tai hydraulista painetta. Pumppujen, turbokoneiden ja hydraulimoottoreiden tehokas toiminta riippuu näiden voimien tehokkaasta hallinnasta.

Pneumatiikka koskee ensisijaisesti painekaasun käyttöä mekaanisten laitteiden käyttämiseen. Jarrujärjestelmissä, sähkötyökaluissa ja ruiskuissa käytetään usein painekaasua. Nestetekniikka tuottaa laajan valikoiman teollisia pneumaattisia laitteita, jotka riippuvat paineilmasta. Tällainen virtalähde on helposti saatavilla ilman muiden kaasujen käyttöön liittyviä vuotovaaroja.

Liikkuminen nestemäisen väliaineen kautta voi sisältää erilaisia ​​projekteja, kuten lentokoneiden suunnittelu tai tehokkaiden alusten potkurien tuotanto. Nestetekniikkaa sovelletaan ilmailuun Bernoullin yhtälön avulla, joka kuvaa nesteen virtauksen käyttäytymistä pintaa pitkin. Samat yhtälöt voivat myös kuvata ominaisuuksia, jotka vaikuttavat nesteiden liikkumiseen suljetulla alueella tai sukellusveneen liikkeellä valtameren läpi.

Öljyn tai maakaasun porauksessa mutainsinööri käyttää nesteen suunnitteluperiaatteita valittaessa porausmutaa tai nestettä, joka tuottaa hydrostaattisen paineen porareikään. Materiaali ruiskutetaan reikään ulkopuolisten nesteiden poistamiseksi, jäähdytetään ja voidellaan poranterä ja avustetaan poranterien kuljettamisessa pintaan. Nesteenä voidaan käyttää paineilmaa, tavallista vettä ja vettä tai öljypohjaisia ​​saviseoksia.