14.12 : Bir Sıvı Akışının Sürekli Akışı

Boru duvarlarından kaynaklanan kuvvetin uyguladığı itme nedeniyle içinden sıvının aktığı ve yön değiştirdiği, katı sınırları olan bir boru gibi bir kontrol hacmi düşünün. Sürekli akışta, kontrol hacmine belirli bir zamanda (t) v_1 hızıyla giren akışkanın kütlesi, sonsuz küçük dt süresinden sonra v_2 hızıyla ayrılan kütleye eşittir.

Bu işlem sırasında kontrol hacmi içindeki akışkanın momentumu dt zaman aralığı boyunca sabit kalır. Doğrusal ve açısal itme ve momentum ilkelerini uygulayarak ve elde edilen denklemleri dt'ye bölerek, keyfi bir O başlangıç noktası etrafındaki bileşke dış kuvvet ve moment için sırasıyla ifadeler elde ederiz.

Kütlenin zaman içindeki değişim oranı kütle akışını temsil eder ve birim zaman başına sıvının sabit bir giriş ve çıkışını gösterir. Kütle akışı tipik olarak sıkıştırılamaz akışkanın yoğunluğunun ve çıkış akışının ürünü olarak ifade edilir. Hacimsel akış olarak da bilinen deşarj akışı, birim zamanda borudan geçen sıvının hacmini ölçer.

Bu ilkeleri anlamak akışkanlar dinamiğinde çok önemlidir ve bir sistem içindeki akışkanın davranışını analiz etmeye ve tahmin etmeye yardımcı olur. Doğrusal ve açısal dürtü ve momentum denklemleri, bir kontrol hacmi içindeki akışkan akış dinamiğinin incelenmesi için kapsamlı bir çerçeve sağlar.