19.4
חשבו על מים הזורמים בהתמדה דרך צינור ארוך וישר בעל חתך אחיד.
באזורים מרכזיים של הצינור, שבהם הזרימה היא אי-סיבובית, פוטנציאל מהירות מגדיר את הזרימה, והמהירות מבוטאת כשיפוע של פוטנציאל זה.
החלפת רכיבי המהירות מוודאת ישירות שהזרימה מקיימת תנאי אי-סיבוב זה.
פוטנציאל המהירות חל על זרימות תלת ממדיות, כמו זרימת צינור זו, בעוד שפונקציית הנחל ספציפית לזרימות דו-ממדיות, הנובעות משימור מסה.
בזרימה בלתי דחיסה, משוואת הרציפות דורשת שהסטייה של וקטור המהירות תהיה אפס.
על ידי החלפת פוטנציאל המהירות, תנאי זה הופך למשוואת לפלס, משוואה דיפרנציאלית מרכזית השולטת בזרימות בלתי נראות, בלתי דחיסות ואי-סיבוביות.
בקואורדינטות גליליות, משוואת לפלס מתאימה את עצמה לווריאציות רדיאליות, זוויתיות וציריות. פתרון משוואה זו עם תנאי גבול בדפנות הצינור מגדיר את פוטנציאל המהירות של הזרימה.
מכאן, שדה המהירות המלא נקבע על ידי לקיחת נגזרות מרחביות, החושפות את תבנית הזרימה בתוך הצינור.
בזרימה יציבה ובלתי דחיסה דרך צינור ארוך וישר בעל חתך אחדי, הזרימה באזורי המרכזי (הרחוק מדפנות הצינור) היא חסרת סיבוב. טבע חסר סיבוב זה משמעותו שחלקיקי…
זכויות יוצרים © 2026 MyJoVE Corporation. כל הזכויות שמורות.