Moderní letectví by nebylo možné bez aerodynamické analýzy založené na základních principech mechaniky tekutin. Ačkoli je „tekutina“ v konverzačním jazyce často synonymem pro „kapalinu“, vědecký koncept kapaliny platí jak pro plyny, tak pro kapaliny. Charakteristickou charakteristikou tekutin je tendence k toku - nebo, odborně řečeno, k nepřetržité deformaci - pod tlakem. Koncept tlaku úzce souvisí s důležitými charakteristikami tekoucí tekutiny.
Síla tlaku
Technická definice tlaku je síla na jednotku plochy. Tlak může být smysluplnější než související veličiny, jako je hmotnost nebo síla, protože praktické důsledky různých scénářů často závisí především na tlaku. Například pokud prstem použijete na okurku mírnou sílu dolů, nic se nestane. Pokud stejnou silou použijete čepel ostrého nože, rozkrojíte okurku. Síla je stejná, ale hrana čepele má mnohem menší povrchovou plochu, a tedy síla na jednotku plochy - jinými slovy tlak - je mnohem vyšší.
Plynoucí síly
Tlak působí jak na kapaliny, tak na pevné předměty. Tlak kapaliny můžete pochopit vizualizací vody protékající hadicí. Pohyblivá tekutina vyvíjí sílu na vnitřní stěny hadice a tlak kapaliny je ekvivalentní této síle dělené vnitřní povrchovou plochou hadice v daném bodě.
Omezená energie
Pokud se tlak rovná síle dělené plochou, tlak se rovná síle krát vzdálenost děleno ploše krát vzdálenost: FD / AD = P. Plocha krát vzdálenost je ekvivalentní objemu a síla krát vzdálenost je vzorec pro práci, který je v této situaci ekvivalentní energii. Tlak kapaliny lze tedy také definovat jako hustotu energie: celkovou energii kapaliny dělenou objemem, ve kterém tekutina proudí. Ve zjednodušeném případě tekutiny, která při proudění nemění nadmořskou výšku, je celková energie součtem energie tlaku a kinetické energie molekul pohybující se tekutiny.
Ušetřená energie
Základní vztah mezi tlakem a rychlostí kapaliny je zachycen v Bernoulliho rovnici, která uvádí, že celková energie pohybující se kapaliny je zachována. Jinými slovy, součet energie v důsledku tlaku a kinetické energie zůstává konstantní, i když se objem průtoku změní. Použitím Bernoulliho rovnice můžete ukázat, že tlak skutečně klesá, když tekutina prochází zúžením. Celková energie před zúžením a během zúžení musí být stejná. V souladu se zachováním hmotnosti se musí rychlost kapaliny ve zúženém objemu zvyšovat, a tím se také zvyšuje kinetická energie. Celková energie se nemůže změnit, takže tlak musí klesat, aby se vyrovnal nárůst kinetické energie.