אלמנט זורם

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה לניווט קפיצה לחיפוש

אלמנט זורםאנגלית: Fluid parcel) במכניקת הזורמים, ובמסגרת מכניקת הרצף הוא כמות קטנה מאוד של זורם, המזוהה דרך ההיסטוריה הדינמית שלה כאשר היא נעה ביחד עם זרימת הזורם[1]. כאשר הוא נע, המסה של אלמנט זורם נשארת קבועה, זאת בעוד בזרימה דחיסה נפחו עשוי להשתנות[2][3]. גם הצורה של האלמנט עשויה להשתנות עקב הזרימה. בזרימה אי-דחיסה נפח אלמנט הזורם קבוע (זרימה איזוכורית).

למושג המתמטי קשר הדוק לתיאור תנועת זורם - דהיינו לקינמטיקה ולדינמיקה שלו - במסגרת התיאור הלגראנז'י של הזרימה. בתיאור זה של הזרימה, אלמנטי הזורם "מסומנים" ונעקבים במהלך התקדמותם במרחב ובחלוף הזמן. גם במסגרת התיאור האוילרי של זרימה המושג של אלמנטי זורם חיוני - למשל כדי לקבוע את קווי הזרם, קווי הסימון וקווי המסלול; או כדי לקבוע את סחיפת סטוקס[1].

אלמנטי הזורם, כפי שנעשה בהם שימוש במכניקת הרצף, מובחנים מחלקיקים מיקרוסקופיים (מולקולות ואטומים) בפיזיקה. אלמנטי הזורם מתארים את המהירות הממוצעת ותכונות אחרות של חלקיקי הזורם, כאשר אלו ממוצעות על פני סקלת אורך גדולה מספיק בהשוואה למהלך חופשי ממוצע של החלקיקים המיקרוסקופיים, אבל קטנה מספיק בהשוואה לסקלות האורך האופייניות של הזרימה הספציפית בה עוסקים. הנחות אלו מצריכות שמספר קנודסן יהיה קטן, מה גם שתנאי זה הכרחי כדי שהנחת הרצף תהיה תקפה[2][4][5]. יש לשים לב, שבניגוד למושג המתמטי של אלמנט זורם אשר מוגדר היטב - כמו גם מובחן היטב מהאלמנטים השכנים לו - בזורם אמיתי אלמנט כזה לא יהיה תמיד מורכב מאותם חלקיקים - דיפוזיה מולקולרית תגרום בהדרגה לאובדן החלקיקים המקוריים מהם הורכב האלמנט[2].

בעבור זרימת אוויר, המונח המתאים הוא אלמנט אוויר. שם אחר לאלמנט זורם הוא אלמנט חומר של הזורם.

לקריאה נוספת[עריכת קוד מקור | עריכה]

  • Batchelor, George K. (1973). An introduction to fluid dynamics. Cambridge: Cambridge University Press. ISBN 0-521-09817-3. 
  • Gill, Adrian E. (1982). Atmosphere–ocean dynamics. New York: Academic Press. ISBN 0-12-283522-0. 
  • Thompson, Michael (2006). An introduction to astrophysical fluid dynamics. Imperial College Press. ISBN 1-86094-615-1. 
  • Bennett, Andrew (2006). Lagrangian fluid dynamics. Cambridge: Cambridge University Press. ISBN 0-521-85310-9. 

קישורים חיצוניים[עריכת קוד מקור | עריכה]

ויקישיתוף מדיה וקבצים בנושא אלמנט זורם בוויקישיתוף

הערות שוליים[עריכת קוד מקור | עריכה]

  1. ^ 1.0 1.1 Batchelor (1973), pp. 71–72
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 Gill (1982), pp. 63–64
  3. ^ Bennett (2006), pp. 25
  4. ^ Thompson (2006), pp. 1–2
  5. ^ Batchelor (1973), pp. 4–6
P physics.svg ערך זה הוא קצרמר בנושא פיזיקה. אתם מוזמנים לתרום לוויקיפדיה ולהרחיב אותו.