La hidrodinámica es el estudio de los líquidos en movimiento. Específicamente, analiza las formas en que las diferentes fuerzas afectan el movimiento de los líquidos. Una serie de ecuaciones explica cómo las leyes de conservación de la masa, la energía y el momento se aplican a los líquidos, en particular a los que no están comprimidos.
La hidrodinámica es parte de un campo más amplio llamado mecánica de fluidos que estudia cómo la energía y las fuerzas interactúan con los fluidos, incluidos los gases y los líquidos. La dinámica de fluidos es un subconjunto de esa ciencia que analiza estos mismos materiales cuando están en movimiento. La aerodinámica es un subconjunto adicional de la dinámica de fluidos que examina específicamente los gases en movimiento, mientras que la hidrodinámica analiza específicamente los líquidos en movimiento.
La hidrodinámica se utiliza principalmente en ingeniería. Algunos estudios se centran principalmente en el flujo a través de tuberías y sobre diversos obstáculos. Esta es información muy útil para estructuras de edificios que intentan controlar o desviar el flujo de agua de manera controlada. Las ecuaciones matemáticas intentan predecir la tasa de flujo de agua a través de una tubería, que es un flujo laminar o ininterrumpido. También intentan predecir con cierto nivel de precisión los patrones de flujo turbulento o interrumpido, como ocurre con un objeto como una presa.
La hidrodinámica marina es otra aplicación práctica importante de la ciencia. Un modelo hidrodinámico utiliza las fórmulas que se encuentran en las leyes de conservación para explicar cómo y por qué el agua reacciona a su entorno y viceversa. Antes de la era de las computadoras, la mayoría de estos modelos eran recreaciones a pequeña escala de escenarios de la vida real. Hoy en día, los modelos hidrodinámicos suelen ser animaciones generadas por computadora o fórmulas que se pueden aplicar a esas mismas condiciones de la vida real.
Los modelos hidrodinámicos observan las condiciones en los océanos y otras masas de agua y pueden predecir varios resultados. Las condiciones climáticas a corto plazo a menudo pueden predecirse mediante las acciones del océano. La ecología de un área también se puede pronosticar utilizando estos modelos, ya que los modelos más precisos pueden mostrar información como el nivel del agua, la salinidad, las corrientes y la temperatura. Los científicos pueden decir, por ejemplo, si la vida de las plantas acuáticas crecerá favorablemente el próximo año. Esto es particularmente útil en áreas como la costa del golfo de los Estados Unidos, donde la vida vegetal en el agua tiene un impacto en la severidad de los huracanes.