制御体積とシステム表現

制御ボリュームは、質量、エネルギー、または運動量が関与する相互作用が解析される空間内の定義された領域です。

パイプを通って流れる水を考えてみましょう。制御ボリュームはパイプのセクションであり、制御サーフェスはこのセクションの境界になります。

水がこの制御ボリュームに出入りすると、質量、運動量、エネルギーの保存則を使用して、個々の水粒子を追跡せずに流れが研究されます。

制御ボリュームは、流体が移動している間も固定されたままであるため、複雑さが軽減されます。

対照的に、システムとは、時間の経過とともに追跡される特定の質量の流体を指します。一定量の水を保持している水タンクを考えてみましょう。

タンク内の水はシステムを表しています。水が排水または満たされると、同じ水システムが追跡され、その挙動と時間の経過に伴う変化に焦点を当てます。

システム表現により、タンクの状態が変化しても、この固定された水の質量を分析できます。

システムは特定の流体質量に従いますが、制御ボリュームアプローチは静止したままで、空間の特定の領域に焦点を合わせます。