Tekutý balík - Fluid parcel
v dynamika tekutin v rámci mechanika kontinua, a tekutý balík je velmi malé množství tekutiny, identifikovatelné v celé své dynamické historii při pohybu s proudění tekutin.[1] Jak se pohybuje, Hmotnost tekutého balíku zůstává konstantní, zatímco - v a stlačitelný průtok —Jeho objem se může změnit.[2][3] A jeho tvar se mění v důsledku zkreslení tokem.[1] V nestlačitelný tok objem tekutiny je také konstantní (izochorický tok ).
Tento matematický koncept úzce souvisí s popisem pohybu tekutiny - jeho kinematika a dynamika -v Lagrangeův referenční rámec. V tomto referenčním rámci jsou tekutinové balíčky označeny a sledovány prostorem a časem. Ale také v Euleriánský referenční rámec pojem tekutých balíků může být výhodný, například při definování materiálový derivát, zjednodušuje, čáruje a patlíny; nebo pro stanovení Stokesův drift.[1]
Tekutiny, které se používají v mechanice kontinua, je třeba odlišit od mikroskopických částice (molekuly a atomy) v fyzika. Tekuté balíčky popisují průměrný rychlost a další vlastnosti kapalných částic, zprůměrované na a stupnice délky což je velké ve srovnání s znamená volnou cestu, ale ve srovnání s typické délkové stupnice konkrétního uvažovaného toku. To vyžaduje Knudsenovo číslo být malý, což je také předpokladem pro to, aby hypotéza kontinua byla platná.[2][4][5] Dále si povšimněte, že na rozdíl od matematického konceptu kapalinového balíku, který lze jednoznačně identifikovat - a také výlučně odlišit od jeho přímých sousedních balíků - ve skutečné tekutině by takový balíček ne vždy sestával ze stejných částic. Molekulární difúze bude pomalu vyvíjet vlastnosti balíku.[2][4]
Pro proudění vzduchu je odpovídající termín letecký balík. Jiný název pro tekutý balík je hmotný prvek tekutiny.[1][2] Odpovídajícím způsobem také pojmy materiální linka a povrch materiálu lze zavést, vždy sestávající ze stejných materiálových prvků a pohybujících se s tokem tekutiny.[1] Ještě další název používaný pro tekutý balík je tekutý prvek.[4]
Reference
- ^ A b C d E Batchelor (1973), s. 71–72
- ^ A b C d Gill (1982), str. 63–64
- ^ Bennett (2006), s. 25
- ^ A b C Thompson (2006), s. 1–2
- ^ Batchelor (1973), s. 4–6
Bibliografie
- Batchelor, George K. (1973). Úvod do dynamiky tekutin. Cambridge: Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-09817-5.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- Gill, Adrian E. (1982). Atmosféra - dynamika oceánu. New York: Academic Press. ISBN 978-0-12-283522-3.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- Thompson, Michael (2006). Úvod do dynamiky astrofyzikálních tekutin. Imperial College Press. ISBN 978-1-86094-615-8.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- Bennett, Andrew (2006). Lagrangeova dynamika tekutin. Cambridge: Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-85310-1.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
- Badin, G .; Crisciani, F. (2018). Variační formulace tekutin a dynamika geofyzikálních tekutin - mechanika, symetrie a zákony zachování -. Springer. p. 218. doi:10.1007/978-3-319-59695-2. ISBN 978-3-319-59694-5.