Hydrodynamik beschreibt die Strömungseigenschaften von Flüssigkeiten auf der Grundlage der Kontinuumsmechanik. Zentrale Gleichungen sind die Navier–Stokes-Gleichungen, welche Impuls-, Massen- und gegebenenfalls Energieerhaltung in differenzieller Form formulieren. Für die Werkstoff- und Prozesstechnik ist entscheidend, wie Geschwindigkeitsfeld, Druckverteilung, Viskosität und Dichte die Transportvorgänge in Schmelzen, Lösungen und Suspensionen bestimmen.

Hydrodynamische Effekte steuern unter anderem Konvektion, Durchmischung, Stoff- und Wärmetransport und damit Mikrostrukturentwicklung und Defektbildung. In Gieß- und Schmelzprozessen beeinflusst die Strömung in metallischen und polymeren Schmelzen die Erstarrungsmorphologie, Segregation und Porenbildung. In elektrochemischen Systemen, etwa bei der Beschichtung oder Korrosionsuntersuchung, bestimmen Strömungszustand und Grenzschichtdicke an der Elektrodenoberfläche den lokalen Stofftransport und damit Reaktionskinetik und Schichtaufbau.

Wesentliche dimensionslose Kennzahlen sind die Reynolds-Zahl (Trägheits- vs. Viskositätskräfte), die Prandtl-Zahl (Impuls- vs. Wärmetransport) und die Péclet-Zahl (Konvektion vs. Diffusion). Sie ermöglichen die Übertragung von Strömungsregimen zwischen Labormaßstab und technischer Anlage (Ähnlichkeitstheorie) und sind Grundlage für Skalierung und Prozessoptimierung.

Moderne hydrodynamische Analysen in der Werkstofftechnik kombinieren experimentelle Methoden (z.B. PIV, Ultraschall-Doppler) mit numerischer Strömungssimulation (CFD). Dadurch lassen sich komplexe, häufig turbulente Strömungen in realen Aggregaten wie Stranggießanlagen, Rührreaktoren oder Slurry-Pipelines quantitativ erfassen und gezielt zur Einstellung gewünschter Werkstoffeigenschaften nutzen.