În mecanica mediilor continue, în dinamica fluidelor viteza curgerii, iar în mecanica statistică viteza macroscopicăTeodor Silviu Groșan, Medii Poroase și Fenomene de Transfer Cap. II Metoda medierii (curs), Universitatea Babeș-Bolyai, accesat 2024-05-27 , este un câmp vectorial folosit pentru a descrie matematic mișcarea unui continuum. Valoarea lungimii vectorului viteză a curgerii este un scalar, numit câmp de vitezeIon Crăciun, Gheorghe Barbu, Ecuații diferențiale și cu derivate parțiale , vol. 2, Editura StudIS, 2013, , p. 111 (sau câmp de viteză). Atunci când câmpul este evaluat de-a lungul unei drepte se numește profil de viteză.Florin Ioan Bode, Simularea numerică a proceselor de transfer termic: Aplicații, Cluj-Napoca: Editura UTPRESS, 2021, , p. 115
Definiție Viteza curgerii u a unui fluid este un câmp vectorial
care dă viteza unui element de fluid într-o poziție la momentul de timp Valoarea vitezei curgerii q este lungimea vectorului viteza curgerii
și este un câmp scalar.
Utilizări Viteza de curgere a unui fluid descrie complet mișcarea unui fluid. Multe proprietăți fizice ale unui fluid pot fi exprimate matematic în funcție de viteza curgerii. Urmează câteva exemple cunoscute.
Curgere staționară Se spune că o curgere este staționară dacă nu variază în timp, adică
Curgere incompresibilă
Dacă o curgere este incompresibilă, atunci divergența lui is zero:
Adică dacă este un câmp solenoidal.
Curgere irotațională
O curgere este este irotațională dacă rotorul lui este zero:
Adică dacă este un .
O curgere irotațională într-un domeniu simplu conex poate fi descrisă ca fiind potențială, prin utilizarea potențialului vitezei cu Dacă fluxul este atât irotațional, cât și incompresibil, laplacianul potențialului vitezei trebuie să fie zero: :
Vorticitate
Vorticitatea unei curgeri, , poate fi definită în funcție de viteza curgerii prin
Dacă vorticitatea este zero, curgerea este irotațională.
Potențialul vitezei
Dacă o curgere irotațională se efectuează într-un domeniu simplu conex, atunci există un câmp scalar astfel încât
Câmpul scalar se numește potențialul vitezei curgerii.
Viteza medie În multe aplicații de inginerie viteza locală a curgerii câmpului vectorial nu este cunoscută în fiecare punct și singura viteză accesibilă este viteza medie a curgerii, (cu dimensiunea uzuală lungime/timp), definită ca raportul dintre debitul volumic (cu dimensiunea lungime la puterea a treia/timp) și aria secțiunii transversale (cu dimensiunea lungime la puterea a doua): .
Note
Categorie:Dinamica fluidelor Categorie:Viteză Categorie:Calcul vectorial Categorie:Calcul diferențial