14.12 : Stały przepływ strumienia płynu

Wyobraźmy sobie objętość, taką jak rura o pełnych granicach, przez którą płyn przepływa i zmienia kierunek pod wpływem impulsu wywieranego przez siłę wynikową ze ścianek rury. Przy przepływie ustalonym, masa płynu wpływającego do objętości kontrolnej w danym czasie t z prędkością v_1 jest równa masie wypływającej po nieskończenie krótkim czasie dt z prędkością v_2.

Podczas tego procesu pęd płynu w objętości kontrolnej pozostaje stały w przedziale czasu dt. Stosując zasadę zachowania momentu pędu oraz dzieląc otrzymane równania przez dt, wyprowadzamy wyrażenia odpowiednio na wypadkową siłę zewnętrzną i moment względem dowolnego punktu początkowego O.

Szybkość zmiany masy w czasie reprezentuje przepływ masowy, wskazujący stały dopływ i odpływ płynu w jednostce czasu. Przepływ masowy jest zwykle wyrażany jako iloczyn gęstości nieściśliwego płynu i jego przepływu wylotowego. Przepływ tłoczny, znany również jako przepływ objętościowy, określa ilościowo objętość płynu przechodzącego przez rurę w jednostce czasu.

Zrozumienie tych zasad ma kluczowe znaczenie w dynamice płynów, pomagając analizować i przewidywać zachowanie płynu w systemie. Zasada zachowania momentu pędu zapewnia wszechstronne ramy do badania dynamiki przepływu płynu w objętości kontrolnej.