【五術堪輿學苑】

標題: 【卡爾文定理】 [打印本頁]

作者: 豐碩    時間: 2012-12-5 22:54
標題: 【卡爾文定理】

卡爾文定理

 

Kelvin'stheorem

 

【辭書名稱】力學名詞辭典

 

為LordKelvin(1954年Truesdell在其著作中曾提及,Hankel已於1861年,早於LordKelvin之1869年發表了此定理)的非黏性流體之循環保守定理(conservationofcirculation)。

 

其定理為:一個定密度的非黏性流體或者非黏性壓變性(barotropic)氣體,其中任一圓環中的循環(circulation),當圓環隨著流體在運動時,循環並不隨時間而變化,如果外作用力無變化時。

 

設r及r+dr為t=0時流動流體中在鄰近兩點p及p'處的位置向量。

 

在δt時,此兩點之位置向量如是為:如果以d表示p點之流體單元,對p'點流體單元的變化,則在δt時,p'點上的位置向量又可寫為:比較此二向量,則:又,如果dℓ為通過此二點之跡線段,dr=dℓ。

 

則由Euler's運動方程式得則:設流體為壓變性(baratropic),即p僅為密度ρ的函數。

 

因K,ρ,q為單值的,則當A與B重合時右邊式為零。

 

即:証得此定理,並說明了一事實,即如果外作用力不變時,非黏性流體任何部分一旦為非(黏)旋性的(irrotational),則其將永遠維持此狀態。

 

依該定理在非黏性流體運動中,環繞著一滴漩(vortex)之循環(circulation)是不會隨時間而變,不拘流體的運動。

 

事實上,此即意示著在非黏性流體中,渦漩既不能製造亦不能壞損;

 

如果已存在,則其將永恆的存在。

 

所以,當一物體通過一靜止的流體時,不會造成渦漩;

 

環繞任何曲體的循環永維持為零。

 

因此當一機翼通過一非黏性之靜止流體時,它將不會造成渦漩及環流(circulatoryflow)圍繞其身邊。

 

基於此定理,即可導得實際流體中機翼體之基本浮升力之循環理論(circulationtheoryoflift)。

 

 

轉自:http://edic.nict.gov.tw/cgi-bin/tudic/gsweb.cgi?o=ddictionary




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