Incompressibiliteit: een fundamentele eigenschap van vloeistoffen en vaste stoffen

Onsamendrukbaarheid is een eigenschap van een vloeistof of een vaste stof waarbij de dichtheid van het materiaal constant blijft onder drukveranderingen. Met andere woorden: het materiaal wordt niet significant samengedrukt of uitgezet wanneer het wordt blootgesteld aan drukveranderingen. Deze eigenschap wordt doorgaans geassocieerd met vloeistoffen en gassen, maar sommige vaste stoffen kunnen onder bepaalde omstandigheden ook onsamendrukbaarheid vertonen. Incompressibiliteit is een belangrijke eigenschap in veel technische en wetenschappelijke toepassingen, omdat het de nauwkeurige voorspelling van vloeistofgedrag en het ontwerp van systemen mogelijk maakt die afhankelijk zijn van op vloeistofstroom. Onsamendrukbare vloeistoffen worden bijvoorbeeld gebruikt in hydraulische systemen, zoals die worden aangetroffen in autoremmen en stuurbekrachtigingssystemen, maar ook in medische apparaten zoals bloedpompen en ventriculaire hulpmiddelen. Incompressibiliteit wordt wiskundig gedefinieerd als een materiaal waarvan het volume niet verandert. wanneer onderworpen aan drukveranderingen. Dit kan worden uitgedrukt met behulp van de volgende vergelijking:

ΔV = 0

waarbij ΔV de verandering in volume is en P de druk. Wanneer de druk op een onsamendrukbaar materiaal verandert, zal het materiaal niet significant uitzetten of samentrekken, dus de verandering in volume is nul. Incompressibiliteit is een fundamentele eigenschap van veel materialen, maar het is niet altijd een perfecte eigenschap. Sommige materialen, zoals gassen, zijn zeer samendrukbaar en kunnen aanzienlijke volumeveranderingen ondergaan wanneer ze worden blootgesteld aan drukveranderingen. Andere materialen, zoals vaste stoffen, kunnen onder bepaalde omstandigheden, zoals hoge reksnelheden of hoge temperaturen, een zekere mate van samendrukbaarheid vertonen. Voor veel praktische doeleinden is onsamendrukbaarheid echter een bruikbare benadering die de nauwkeurige voorspelling van vloeistofgedrag en het ontwerp van systemen die afhankelijk zijn van vloeistofstroming mogelijk maakt.