Virtaviivaistaa

Virtaviiva  on hydromekaniikassa viiva , jonka tangentin suunta kussakin pisteessä osuu yhteen nestehiukkasen nopeuden suunnan kanssa tässä pisteessä (toisin sanoen joka hetki hiukkanen liikkuu virtaviivaa pitkin). Virtaviiva on vektoriviivan erikoistapaus , jolloin jatkuvan väliaineen pisteiden nopeuskenttä toimii vektorikentänä . Virtaviivat antavat kuvan nesteen tai kaasun virtauksesta tietyllä hetkellä.

Flow visualisointi

Valokuvallinen kuva virtaviivaisuuksista voidaan tehdä käyttämällä suspendoituneita hiukkasia, jotka tuodaan virtaan visualisointia varten . Näihin tarkoituksiin käytetään esimerkiksi alumiinijauhetta nesteissä, savua kaasuissa. Koska hiukkaset liikkuvat virtaviivoja pitkin lyhyessä ajassa, valokuva, jossa on nopea suljinnopeus, luo vaikutelman virran tilannekuvasta.

Virtaviivat ja liikeradat

Kiinteässä virtauksessa hiukkaset liikkuvat virtaviivaisesti. Epävakaan liikkeen tapauksessa virtaviivat eivät kuitenkaan täsmää lentoratojen kanssa .

Oikealla olevassa kuvassa:

Rajoitettu virtaviivaisuus

Viskoosissa virtauksessa rajakerroksen suhteellinen nopeus virtaviivaisen kappaleen pinnan lähellä on nolla, joten "rajavirtaviivaa" käytetään virtaviivan vastineena kappaleen pinnalla: virtaviivan suunta. tämän linjan tangentti on sama kuin tangentiaalisen kitkan jännitysvektorin suunta (tämän vuoksi nimi " linjan pintakitka ").

Nykyinen putki

Jos valitsemme virtauksesta alueen S ja piirrämme vektoriviivat tämän alueen rajan läpi (vasemmalla olevassa kuvassa C1) , niin muodostuu kuvio, jota kutsutaan vektoriputkeksi (tässä tapauksessa läpi kulkevat vektoriviivat ovat kokonaan vektoriputken sisällä) [2] .

Nopeuskentän vektoriputkea kutsutaan virtaputkeksi , koska tasaisessa liikkeessä se on kuin seinämäinen putki, jonka sisällä neste virtaa tasaisella virtausnopeudella.

Muistiinpanot

  1. ↑ K. V. Koshel, S. V. Prantz, Chaotic advection in the ocean Arkistoitu 4. marraskuuta 2013 at the Wayback Machine , UFN, 176:11 (2006), 1177-1206.
  2. ↑ Sedov L.I. Continuum Mechanics. M .: Nauka, 1983. S. 42.

Kirjallisuus