Wat is Controlevolume; open systeem? — Natuurkunde

Definitie 5.1 Universitaire natuurkunde — jaar 2 · Hoofdstuk 5 — Impuls- en energiebalansen in stromingen

Een controlevolume (of controleoppervlak) is een vast gebied in de ruimte $\Sigma$ waar fluïdum doorheen stroomt; het fluïdum dat er op een gegeven ogenblik in zit, is een open systeem, dat door de in- en uitlaten van $\Sigma$ massa met de buitenwereld uitwisselt. Het gesloten systeem waarop de wetten van Newton van toepassing zijn, is het fluïdum dat binnen $\Sigma$ zit op het tijdstip $t$ , gevolgd tot $t + \dd t$ : het bezet dan $\Sigma$ min wat eruit is gegaan plus wat erin is gekomen.

Links: een controlevolume in een stationaire stroming — de impuls die door S_2 vertrekt min die welke door S_1 binnenkomt, is gelijk aan de som van de uitwendige krachten op het fluïdum erbinnen, drukkrachten op de twee doorsneden inbegrepen. Rechts: een straal die door een wand wordt gestopt, duwt die met D_mv; een straal die door een schoep van Pelton met snelheid u wordt teruggekaatst, duwt met ten hoogste 2D_m(v - u). — Links: een controlevolume in een stationaire stroming — de impuls die door $S_2$ vertrekt min die welke door $S_1$ binnenkomt, is gelijk aan de som van de uitwendige krachten op het fluïdum erbinnen, drukkrachten op de twee doorsneden inbegrepen. Rechts: een straal die door een wand wordt gestopt, duwt die met $D_mv$ ; een straal die door een schoep van Pelton met snelheid $u$ wordt teruggekaatst, duwt met ten hoogste $2D_m(v - u)$ .

Lees in het hoofdstuk →