o ramură a hidromecanicii care studiază mișcarea fluidelor incompresibile și interacțiunea lor cu solidele. Metodele hidrodinamicii pot fi folosite și pentru a studia mișcarea gazelor, dacă viteza acestei mișcări este semnificativ mai mică decât viteza sunetului în gazul studiat. În cazul în care gazul se mișcă cu o viteză care se apropie sau depășește viteza sunetului, compresibilitatea gazului devine semnificativă. În acest caz, metodele hidrodinamicii nu mai sunt aplicabile; acest tip de mișcare a gazului este studiat în dinamica gazelor.

Principalele legi și metode ale mecanicii sunt utilizate în rezolvarea diferitelor probleme de hidrodinamică. Dacă se iau în considerare în mod necesar proprietățile generale ale fluidelor, se obțin soluții care fac posibilă determinarea vitezei, presiunii și a tensiunii de forfecare în orice punct dat al spațiului ocupat de fluid. Acest lucru permite, de asemenea, să se calculeze forțele de interacțiune dintre un fluid și un solid. Din punctul de vedere al hidrodinamicii, principalele proprietăți ale unui fluid sunt mobilitatea sau fluiditatea ridicată, evidențiată de rezistența scăzută la deformarea prin forfecare și continuitatea sa (în hidrodinamică, un fluid este considerat un mediu continuu și omogen). În hidrodinamică se presupune, de asemenea, că un fluid nu are rezistență la tracțiune.

Ecuațiile primare ale hidrodinamicii se obțin prin aplicarea legilor generale ale fizicii la un element de masă, izolat în fluid, cu trecerea ulterioară la o limită pe măsură ce volumul ocupat de această masă se apropie de zero. Una dintre ecuații, așa-numita ecuație de continuitate, se obține prin aplicarea legii conservării masei la acest element. O altă ecuație (sau trei ecuații, dacă se proiectează pe axa coordonatelor) se obține prin aplicarea legii impulsului la un element al fluidului. În conformitate cu această lege, o modificare a impulsului unui element de fluid trebuie să coincidă în mărime și direcție cu impulsul forței aplicate acestui element. În hidrodinamică, rezolvarea ecuațiilor generale poate fi extrem de complexă. Soluțiile complete nu sunt întotdeauna posibile; ele pot fi obținute doar pentru un număr limitat de cazuri speciale. Prin urmare, multe probleme trebuie simplificate; acest lucru se face prin neglijarea în ecuații a acelor membri care nu sunt esențiali în determinarea caracteristicilor curgerii pentru un anumit set de condiții. De exemplu, în multe cazuri este posibil să se descrie curgerea efectiv observată cu suficientă acuratețe dacă se neglijează vâscozitatea fluidului. În acest fel se obține teoria pentru un lichid ideal; această teorie poate fi utilizată în rezolvarea a numeroase probleme de hidrodinamică. În cazurile în care fluidul în mișcare este foarte vâscos (de exemplu, uleiurile groase), accelerația poate fi neglijată deoarece modificarea vitezei de curgere este nesemnificativă. Această abordare permite obținerea unei alte soluții aproximative pentru mai multe probleme de hidrodinamică.

Așa-numita ecuație Bernoulli are o importanță deosebită în hidrodinamica unui fluid ideal. Conform acestei ecuații, pe toată lungimea unui mic curent de fluid există următoarea relație între presiunea p, viteza de curgere v (pentru un fluid de o densitate ρ) și înălțimea z deasupra planului de referință: p + ½ρv2 + ρgz =constantă. Aici g este accelerația datorată gravitației. Aceasta este ecuația principală în hidraulică.

O analiză a ecuațiilor pentru mișcarea unui fluid vâscos arată că, pentru curgeri similare din punct de vedere geometric și mecanic, cantitatea ρvl/μ = Re trebuie să fie constantă. Aici, l este dimensiunea liniară adecvată pentru problemă (de exemplu, raza unui corp aerodinamic, raza secțiunii transversale a unei conducte), ρ este densitatea, v este viteza și μ este coeficientul de vâscozitate. Cantitatea Re în sine este numărul Reynolds; aceasta determină natura mișcării asociate cu un fluid vâscos. La valori mici ale lui Re se produce un curgere laminară. De exemplu, în conducte, curgerea laminară are loc dacă Re = vcpd/v ≤ 2,300, unde d este diametrul conductei și v (nu) = μ/ρ. Dacă Re este mare, striația fluidului dispare și masele individuale sunt deplasate în mod aleatoriu; acesta este așa-numitul curgere turbulentă.

Ecuațiile principale ale hidrodinamicii fluidelor vâscoase se dovedesc a fi rezolvabile numai pentru cazuri extreme – adică, fie pentru Re foarte mic, care (pentru dimensiuni obișnuite) corespunde unei vâscozități ridicate, fie pentru Re foarte mare, care corespunde condițiilor de curgere pentru fluide cu vâscozitate scăzută. Problemele privind curgerea fluidelor cu vâscozitate redusă (cum ar fi apa sau aerul) sunt deosebit de importante în multe aplicații tehnologice. Pentru acest caz special, ecuațiile hidrodinamice pot fi simplificate semnificativ prin izolarea unui strat de fluid care este imediat adiacent suprafeței corpului în contact cu care are loc curgerea (așa-numitul strat limită) și pentru care vâscozitatea nu poate fi neglijată. În afara stratului limită, fluidul poate fi tratat ca un fluid ideal. Pentru a caracteriza mișcările fluidelor în care gravitația are o importanță primordială (cum ar fi valurile de la suprafața apei provocate de vânt sau de trecerea unei nave), se introduce o altă mărime fără dimensiuni: numărul lui Froude v2/ gl = Fr.

Aplicațiile practice ale hidrodinamicii sunt extrem de diverse. Hidrodinamica este utilizată la proiectarea navelor, avioanelor, conductelor, pompelor, turbinelor hidraulice și barajelor de deversare, precum și la studierea curenților marini, a derivațiilor râurilor și a filtrării apelor subterane și a depozitelor subterane de petrol. Pentru istoria hidrodinamicii, a se vedea HIDROAEROMECANICĂ.

.