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2.4.4 時間あたりの仕事
時間あたりの仕事(仕事率)は面に作用する力と速度の内積で表される2.6。面に作用する力は図2.5を参照(p. )。コントロールボリュームのそれぞれの面について考える。その際、展開後に微分の四乗となる項
は十分に小さいため無視する。
-
軸に垂直
面左
-
-
軸に垂直
面右
-
-
軸に垂直
面下
-
-
軸に垂直
面上
-
-
軸に垂直
面後
-
-
軸に垂直
面前
-
各面にかかる力はコントロールボリュームから出る方向を正としているので、符号をあわせて
軸に垂直な面それぞれ足し合わせる。その和が“時間あたりの仕事"になる。
-
軸に垂直面
-
式(2.166)
式(2.167)
-
軸に垂直面
-
式(2.168)
式(2.169)
-
軸に垂直面
-
式(2.170)
式(2.171)
ここで、式(2.60)で表される面に垂直な応力
、
、
[Pa]を圧力と粘性力の項に分け、次のように表す。
|
(2.174) |
式(2.172)、式(2.173)、式(2.174)の和に上式の
を代入すると、次式となる。ここで、コントロールボリュームの体積(
)で括られている項の中での各境界面での区別はしない(2.1.7節 p.)。
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