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2.4.1.2 非圧縮性流体(密度$ \rho $ [kg/m$ ^3$ ]は一定)

運動エネルギー
(計算は付録の式(A.3)p.[*]参照)

$\displaystyle \frac{\partial }{\partial t}$ $\displaystyle \left( \frac{1}{2} \rho \bm{v} \cdot \bm{v} dxdydz \right) = \frac{1} {2} \rho \frac{\partial (\bm{v} \cdot \bm{v}) }{\partial t} dxdydz \nonumber$    
  $\displaystyle = \rho \bm{v} \cdot \frac{\partial \bm{v}}{\partial t} dxdydz$    

位置エネルギー
(密度一定の仮定より)

$\displaystyle \frac{\partial }{\partial t} \left( \rho gy dxdydz \right) = 0$    

内部エネルギー
(顕熱)

$\displaystyle \frac{\partial }{\partial t} \left( \rho c_v T dxdydz \right) = \rho c_v \frac{\partial T}{\partial t} dxdydz$    

以上のエネルギーの時間変化の和(運動エネルギー+位置エネルギー+内部エネルギー)から、持っている全エネルギーの時間変化は次式で表される。

$\displaystyle \rho \bigg( \bm{v} \cdot \frac{\partial \bm{v}}{\partial t} + c_v \frac{\partial T}{\partial t} \bigg) dxdydz$ (2.95)


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