Kontrollvolumen und Systemdarstellungen

Ein Kontrollvolumen ist ein definierter Bereich im Raum, in dem Wechselwirkungen mit Masse, Energie oder Impuls analysiert werden.

Stellen Sie sich vor, Wasser fließt durch ein Rohr. Das Steuervolumen wäre ein Abschnitt des Rohrs, und die Steuerfläche wäre die Begrenzung dieses Abschnitts.

Wenn Wasser in dieses Kontrollvolumen ein- und austritt, werden Erhaltungsgesetze für Masse, Impuls und Energie verwendet, um die Strömung zu untersuchen, ohne einzelne Wasserpartikel zu verfolgen.

Das Regelvolumen bleibt fixiert, während sich die Flüssigkeit durch das Volumen bewegt, wodurch die Komplexität reduziert wird.

Im Gegensatz dazu bezieht sich ein System auf eine bestimmte Masse an Flüssigkeit, die im Laufe der Zeit verfolgt wird. Stellen Sie sich einen Wassertank vor, der eine feste Menge Wasser fasst.

Das Wasser im Tank repräsentiert das System. Wenn das Wasser abfließt oder sich füllt, wird dasselbe Wassersystem verfolgt, wobei der Schwerpunkt auf seinem Verhalten liegt und sich im Laufe der Zeit verändert.

Die Systemdarstellung ermöglicht die Analyse dieser festen Wassermasse, auch wenn sich der Zustand des Tanks ändert.

Während das System der spezifischen Fluidmasse folgt, bleibt der Ansatz des Regelvolumens stationär und konzentriert sich auf eine bestimmte Region des Raumes.