控制體積
編輯在連續介質力學和熱力學中,控制體積 (CV) 是在創建物理過程的數學模型的過程中使用的數學抽象。 在慣性參照系中,它是給定體積的虛擬區域,固定在空間中或以恒定流速移動,連續體(氣體、液體或固體)流經該區域。 包圍該區域的封閉表面稱為控制表面。
在穩定狀態下,控制體積可以被認為是連續質量保持恒定的任意體積。 當連續體移動通過控制體積時,進入控制體積的質量等于離開控制體積的質量。 在穩定狀態下,在沒有功和熱傳遞的情況下,控制容積內的能量保持恒定。 它類似于自由體圖的經典力學概念。
概覽
編輯通常,要了解給定的物理定律如何應用于所考慮的系統,首先要考慮它如何應用于小的、控制體積或代表性體積。 特定的控制體積沒有什么特別之處,它只是代表系統的一小部分,物理定律可以很容易地應用到其中。 這產生了所謂的數學模型的體積或體積公式。
由于物理定律在特定控制體積上以某種方式表現,因此它們在所有此類體積上以相同方式表現,因為該特定控制體積在任何方面都不是特殊的。 通過這種方式,可以開發相應的數學模型的逐點公式,以便它可以描述整個(可能更復雜)系統的物理行為。
在連續介質力學中,守恒方程(例如納維-斯托克斯方程)是積分形式的。 因此,它們適用于卷。 尋找獨立于控制量的方程形式可以簡化積分符號。 控制體積可以是靜止的,也可以以任意速度移動。
實質派生
編輯連續介質力學中的計算往往需要將正則時間推導算子 d / d t {\\displaystyle d/dt\\;} 替換為實質導數算子 D / D t {\\displaystyle D/Dt} 。
考慮一個 bug,它正在穿過一個有一些標量的體積
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