Skripta: Obtékání a odpor těles

Obtékání těles se zabývá problémem, jak proudící tekutina působí v důsledku tohoto pohybu na pevné těleso vystavené dynamickému působení tekutiny. Pokud je proudící tekutina plyn, potom hovoříme o aerodynamice. Chování tekutiny - kapaliny nebo plynů se podstatné odlišuje od pevných těles. Členěni látek {hmoty) na pevné látky a tekutiny vyplývá z jejich rozdílné odezvy na účinek síly, snažící se změnit původní objem a tvar hmotného elementu. Pevné látky vytvářejí značný odpor proti změnám objemu i tvaru vznikem vnitřních napětí, která s přihlédnutím na Hookův zákon jsou úměrná způsobeným deformacím. Tekutiny naopak podléhají deformacím bez ohledu na velikost působící síly, vnitřní napětí vyvolaná v tekutině jsou podle Newtonovy rovnice úměrná gradientu rychlosti. Kapaliny kladou malý odpor pomalým změnám tvaru a naopak, jejich odpor vůči změnám objemu je velký, protože kapaliny jsou téměř nestlačitelné. Plyn v porovnání s kapalinami podléhá snadno jak změnám objemu tak i „tvaru". Vysvětlení rozdílných vlastností pevných látek, kapalin a plynů vyplývá z rozdílné velikosti přitažlivých mezimolekulámích sil, které jsou u pevných látek největší u plynů jsou naopak tyto síly velmi slabé.

Tekutiny při řešení úloh z proudění považujeme za spojité kontinuum. Toto platí i pro plyny, protože v jednotce objemu plynu je velký počet molekul, nebo jinak řečeno Avogadrovo číslo je Číslo velké. Pro spojité kontinuum předpokládáme, zeje homogenní i isotropní, kapalina i plyn jsou charakterizovány svoji hustotou, která udává hmotnost všech molekul v jednotce objemu.

V technických i praktických aplikacích je obtékání i odpor těles je úloha velmi častá a důležitá. Jedná se zejména o obtékání samostatných profilů v letectví, raket, projektilů, profilových mříží u hydrodynamických strojů, obtékání automobilů, budov, štíhlých staveb nebo míčů a pod. Obtékání těles je možné řešit pro proudění ideální nestlačitelné tekutiny, nebo nestlačitelné, ale vazké tekutiny, dále pro proudění ideální, ale stlačitelné tekutiny a pro proudění stlačitelné a současně i vazké tekutiny.