17.4
控制体是空间中定义的一个区域,用于分析涉及质量、能量或动量的相互作用。
考虑水流经管道的情况。控制体积将是管道的一段,而控制表面则是该段的边界。
当水流进入和离开该控制体积时,利用质量、动量和能量守恒定律来研究流动,而无需追踪单个水粒子。
控制体积保持固定,而流体流经其中,从而降低了复杂性。
相比之下,系统是指随时间推移被持续追踪的特定质量的流体。考虑一个装有固定水量的水箱。
水箱中的水代表该系统。当水排出或注入时,始终追踪同一水体系统,重点关注其随时间推移的行为与变化。
系统表示法允许对这一固定质量的水进行分析,即使水箱的状态发生变化。
当系统跟随特定流体质量运动时,控制体积法保持静止,并关注空间中的特定区域。
分析质量、能量和动量传递采用两个关键框架:控制体积方法和系统方法。这些框架提供不同的视角,具体取决于关注的是空间中的特定区域(控制体积方法)还是确定质量的流体(系统方法)。
控制体积方法考虑流体流经的空间中的固定区域。该区域由控制表面界定。例如,在水流过管道的情况下,控制体积将是管道的固定部分,而控…
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