Посылка жидкости

В гидродинамике в рамках механики сплошных сред, a Пачка текучей среды - это очень небольшое количество жидкости, идентифицируемое на протяжении всей ее динамической истории при движении с потоком текучей среды. По мере движения масса частицы жидкости остается постоянной, тогда как - в сжимаемом потоке - ее объем может изменяться. И его форма меняется из-за искажения потоком. В несжимаемом потоке объем частицы жидкости также является постоянным (изохорный поток ).

Эта математическая концепция тесно связана с описанием движения жидкости - его кинематики и динамики - в лагранжевой системе отсчета ссылка. В этой системе отсчета жидкие участки помечаются и отслеживаются в пространстве и времени. Но также и в эйлеровой системе отсчета понятие жидких частиц может быть полезным, например, при определении материальной производной, линий тока, штриховых линий и траекторий ; или для определения стоксова дрейфа.

Частицы жидкости, используемые в механике сплошной среды, следует отличать от микроскопических частиц (молекул и атомов) в физике. Частицы жидкости описывают среднюю скорость и другие свойства частиц жидкости, усредненные по шкале длины, которая велика по сравнению с средней длиной свободного пробега, но мала по сравнению с типичные масштабы длины конкретного рассматриваемого потока. Это требует, чтобы число Кнудсена было небольшим, что также является предпосылкой для того, чтобы гипотеза континуума была верной. Далее отметим, что в отличие от математической концепции жидкой посылки, которую можно однозначно идентифицировать - а также исключительно отличить от ее непосредственных соседних посылок - в реальной жидкости такая посылка не всегда будет состоять из одних и тех же частиц. Молекулярная диффузия будет медленно изменять свойства участка.

Для потока воздуха соответствующий термин воздушный пакет . Другое название частицы жидкости - материальный элемент жидкости. Соответственно, также могут быть введены понятия материальная линия и материальная поверхность, всегда состоящая из одних и тех же материальных элементов и движущаяся вместе с потоком жидкости. Еще одно имя, используемое для жидкой посылки - элемент жидкости .

Ссылки

Библиография

• Бэтчелор, Джордж К. (1973). Введение в гидродинамику. Кембридж: Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-0-521-09817-5. CS1 maint: ref = harv (ссылка )
• Gill, Adrian E. (1982). Динамика атмосферы и океана. Нью-Йорк: Academic Press. ISBN 978-0-12-283522-3. CS1 maint: ref = harv (ссылка )
• Томпсон, Майкл (2006). Введение в астрофизическую гидродинамику. Imperial College Press. ISBN 978-1-86094-615-8. CS1 maint: ref = harv (ссылка )
• Беннетт, Эндрю (2006). Лагранжева гидродинамика. Кембридж: Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-85310-1. CS1 maint: ref = harv (ссылка )
• Бадин, G.; Crisciani, F. (2018). Вариационная формулировка гидродинамики и геофизической гидродинамики - механика, симметрии и законы сохранения -. Springer. Стр. 218. doi : 10.1007 / 978-3-319-59695-2. ISBN 978-3-319-59694 -5.