La ingeniería de fluidos se ocupa del diseño e implementación de sistemas que transportan fluidos o maquinaria cuya función depende de las propiedades del fluido. En este contexto, los fluidos son todos los materiales que fluyen sin forma fija, se deforman bajo presión y se ajustan a la forma de sus recipientes. Los líquidos, gases y plasmas son todos fluidos. Los proyectos comunes en ingeniería de fluidos pueden involucrar la construcción de una tubería o el diseño eficiente de vehículos.
En el corazón, la ingeniería de fluidos es la dinámica de fluidos, la ciencia de los fluidos en movimiento. Las propiedades mecánicas de los líquidos se tratan en la ciencia aplicada de la hidráulica. La neumática estudia las propiedades y aplicaciones de los gases presurizados. Aunque se trata de dos disciplinas distintas, los fluidos implicados suelen compartir los mismos fenómenos de flujo y se describen mediante las mismas ecuaciones.
La hidráulica aborda los problemas prácticos de ingeniería de almacenar, mover y usar líquidos. Esto contrasta con la hidrología, que estudia el movimiento natural del agua a través de la corteza terrestre. Las propiedades de un líquido en reposo son objeto de la hidrostática. Éstos entran en juego a la hora de diseñar presas, prensas hidráulicas y maquinaria sumergible.
La hidrodinámica se ocupa de problemas de ingeniería de fluidos que involucran fricción y turbulencia. Estos son factores típicos cuando los líquidos que fluyen a través de las tuberías o la presión hidráulica se utilizan para impulsar dispositivos mecánicos. El funcionamiento eficiente de las bombas, turbomáquinas y motores hidráulicos depende del control efectivo de estas fuerzas.
La neumática se ocupa principalmente del uso de gas presurizado para impulsar dispositivos mecánicos. Los sistemas de frenos, las herramientas eléctricas y los pulverizadores suelen funcionar con gas comprimido. La ingeniería de fluidos produce una amplia gama de dispositivos neumáticos industriales que dependen del aire atmosférico comprimido. Una fuente de energía de este tipo está fácilmente disponible sin los peligros de fuga asociados con el uso de otros gases.
El movimiento a través de un medio fluido puede involucrar proyectos tan diversos como el diseño de aeronaves o la producción de hélices de barcos eficientes. La ingeniería de fluidos se aplica a la aeronáutica mediante la ecuación de Bernoulli, que describe el comportamiento del flujo de un fluido a lo largo de una superficie. Las mismas ecuaciones también podrían describir propiedades que afectan el movimiento de líquidos a través de un área confinada o el movimiento de un submarino a través del océano.
Al perforar en busca de petróleo o gas natural, el ingeniero de lodos emplea principios de ingeniería de fluidos al elegir el lodo de perforación, o fluido, que proporciona presión hidrostática en el pozo. El material se inyecta en el agujero para excluir fluidos extraños, enfriar y lubricar la broca y ayudar a transportar los recortes de perforación a la superficie. Se pueden utilizar como fluido aire comprimido, agua pura y agua o mezclas de arcilla a base de aceite.