Vuon tiheys

Vuontiheys on vektori, joka on suunnattu yhdessä tarkasteltavan skalaarisuureen siirtonopeuden kanssa tietyssä avaruuden pisteessä ja joka luonnehtii tämän suuren määrää, joka kulkee aikayksikköä kohti tietyn pisteen ja ortogonaalisen yksikköalueen läpi . Sijaitsee nimellä $\vec{v}$ $f$ $\vec{v}$

{\vec {F}}={\frac {df}{dA\,dt}}\cdot {\frac {\vec {v}}{v}}=\rho _{f}\,{ \vec{v}}

missä on alue-elementti, on aika, ( on tilavuuselementti). Termiä käytetään monilla fysiikan aloilla, erityisesti hydroaerodynamiikassa , kuljetusilmiöiden analysoinnissa lämmönsiirron aikana , massasiirrossa ja sähködynamiikassa . Massan, varauksen, energian, spinin ja muiden suureiden siirtoa voidaan harkita. $dA$ $t$ $\rho _{f}=df/dV$ $dV$

SI:ssä vuotiheydellä on siirretyn arvon yksikkö jaettuna neliömetrillä ja sekunnissa. Sanotaan, että jos puhumme massasiirrosta, niin - tämä on massa , se mitataan kg / m 3 ja vuotiheys saa mitat kg / m 2 / s. Vuon tiheydelle ei ole olemassa vakaan tilan kirjainmerkintää. $f$ $f$ $M$ ${\näyttötyyli \rho _{f))$

Melko usein suuren siirron suorittavat tai sen voidaan katsoa suorittavan erilliset "kantajat", esimerkiksi molekyylit, joista jokainen osallistuu ja liikkuu nopeudella . Vuon tiheys tietyssä pisteessä lasketaan sitten seuraavasti $f_{i}$ ${\vec {v}}_{i}$

{\vec {F}}={\frac {d}{dV}}\sum _{i=1}^{N}f_{i}\,{\vec {v}}_{i} =f_{one}n\,{\vec {v}}

jossa on pieni tilavuus, joka sisältää tarkasteltavan pisteen. Tässä on kantoaallon panoksen keskiarvo, ja arvo korvataan nopeudella . Läpi (m -3 ; , missä on hiukkasten lukumäärä tilavuudessa) on kantaja-aineiden pitoisuus. Annettujen lausekkeiden vastaavuus varmistetaan sillä, että . Useiden "tyyppisten" hiukkasten läsnä ollessa, jotka vaikuttavat ja joilla on keskimääräinen nopeus, $dV$ $f_{one}=<f_{i}>$ ${\vec {v}}=<f_{i}\,{\vec {v}}_{i}>/f_{one}$ $n$ ${\näyttötyyli n=dN/dV}$ $N$ $\vec{F}$ $\rho _{f}=f_{one}n$ ${\displaystyle f_{one,s))$ ${\vec {v}}_{s}$

{\vec {F}}=\sum _{s}{\frac {f_{one,s}dN_{s}}{dA\,dt}}\cdot {\frac {{\vec {v }}_{s}}{v_{s}}}=\summa _{s}f_{one,s}\,n_{s}{\vec {v}}_{s}

jossa symboli tarkoittaa lajikkeita. Yksinkertaisimmassa tilanteessa on vain yksi lajittelu, eikä summausta. Esimerkki kirjoitettujen kaavojen konkretisoinnista antaa lausekkeen virrantiheydelle (siirretty arvo on sähkövaraus , yhden kantajan varaus on ); tässä vastaa , ja . $s$ ${\vec {j}}=qn{\vec {v}}$ $q$ $\vec{j}$ $\vec{F}$ $q=f_{one}$

Vuon tiheyden integraalia tietyllä pinnalla kutsutaan vuoksi . $\Phi =\int _{S}{\vec {F}}\cdot d{\vec {S}}$

Vuon tiheyden integraalin moduulia tietyn ajanjakson aikana kutsutaan fluenssiksi . $\left|\int _{0}^{T}{\vec {F}}\,\mathrm {d} t\right|$

Jos siirto tapahtuu tasossa, eli kaksiulotteista järjestelmää analysoidaan, voidaan syöttää "yksiulotteinen" (yksikköinä jaettuna metrillä ja sekunnissa) vuontiheys . $f$ ${\vec {F}}=df/dL/dt\,\,{\vec {v}}/v$

Katso myös

Energiavirran tiheys
Sähkömagneettisen kentän energiavuon tiheys
Virtatiheys (varausvuon tiheys)