Stream Line vs Streak Line vs Path Line: الفرق والمقارنة

الوجبات السريعة الرئيسية

1. تُظهر الخطوط الانسيابية مسار جزيئات السائل في لحظة زمنية. فهي مماسة لمتجه السرعة عند كل نقطة وتتبع مجال السرعة اللحظية.
2. تُظهر الخطوط المتقطعة تاريخ مسار جزيئات السوائل التي مرت عبر موقع معين. أنها توفر سجلا من أين جاءت الجسيمات.
3. تُظهر خطوط المسار المسار الذي رسمته جزيئات السائل الفردية مع مرور الوقت. أنها تسمح بتتبع مسارات الجسيمات وتوفر تاريخًا زمنيًا لحركة الجسيمات.

ما هو خط الدفق؟

يشير الخط الانسيابي إلى خط يمثل الاتجاه اللحظي لمتجه السرعة عند كل نقطة داخل تدفق السوائل. بمعنى آخر، إنه المسار الذي سيتبعه جسيم السائل أثناء تحركه عبر السائل في لحظة معينة. تشير كل نقطة على طول خط الانسياب إلى اتجاه سرعة السائل عند تلك النقطة.

تعد خطوط الانسيابية أداة قيمة في ديناميكيات الموائع لأنها تساعد المهندسين والباحثين والعلماء على فهم وتحليل كيفية تحرك الموائع، مما يسمح لهم بدراسة سلوك الموائع وتحسين التصميمات ووضع تنبؤات حول أنماط التدفق في سيناريوهات مختلفة.

ما هو خط الخط؟

في ديناميكيات الموائع، يمثل الخط المستقيم المسار الذي سيتتبعه جسيم المائع أثناء تحركه خلال تدفق المائع خلال فترة زمنية معينة. على عكس الخط الانسيابي، الذي يشير إلى اتجاه السرعة اللحظية عند كل نقطة، يوضح الخط المستقيم كيف تتحرك جزيئات السائل وتتشوه داخل التدفق خلال فترة زمنية محددة.

تخيل أنك تحقن صبغة أو قلم تحديد في سائل عند نقطة ثابتة لتصور خطًا مستقيمًا. عندما تتفرق الصبغة وتنتشر داخل التدفق، فإنها تترك وراءها أثرًا مرئيًا يمثل المسار الذي سلكته جزيئات السائل الناشئة من تلك النقطة. يوفر خط الخط الناتج نظرة ثاقبة لتاريخ وسلوك جزيئات السائل مع مرور الوقت.

ما هو خط المسار؟

في ديناميات الموائع، يمثل خط المسار المسار الذي يتبعه جسيم مائع فردي أثناء تحركه خلال تدفق المائع مع مرور الوقت. وهو التاريخ الكامل لحركة الجسيم، موضحًا المسار المحدد الذي سلكه منذ دخوله التدفق حتى النقطة الحالية.

تعتبر خطوط المسار أداة قيمة لفهم سلوك جزيئات السوائل في سيناريوهات مختلفة، كما هو الحال في التدفقات البيئية، والتفاعلات الكيميائية، والعمليات الصناعية. إنها توفر نظرة ثاقبة حول كيفية تحرك الجزيئات الفردية وانتشارها وتفاعلها داخل تدفق السوائل مع مرور الوقت.

الفرق بين خط الدفق وخط الخط وخط المسار

1. تمثل الخطوط الانسيابية الاتجاه اللحظي لتدفق السوائل في لحظة واحدة. أنها توفر نظرة ثاقبة لنمط التدفق العام. تصور الخطوط المستقيمة المسار الذي سلكته جزيئات السائل الفردية خلال فترة زمنية معينة. إنهم يلتقطون تاريخ حركة الجسيمات. تصف خطوط المسار المسار الكامل لجسيم مائع معين من موضعه الأولي إلى موقعه الحالي، بغض النظر عن الوقت.
2. تعتبر خطوط الانسيابية مستقلة عن الوقت وتوفر معلومات حول نمط التدفق في لحظة معينة. تعكس الخطوط المتقطعة التغيرات في أنماط التدفق بمرور الوقت، مما يوضح كيفية تطور مسار الجسيم. تمثل خطوط المسار التاريخ الكامل لحركة الجسيم، مع مراعاة التغيرات بمرور الوقت.
3. تعطي الخطوط الانسيابية نظرة عامة على اتجاه السوائل في جميع أنحاء مجال التدفق. تركز الخطوط المتقطعة على حركة الجزيئات الفردية وكيفية انتقالها عبر التدفق. توفر خطوط المسار عرضًا تفصيليًا للمسار المحدد الذي يتبعه جسيم واحد، بغض النظر عن نمط التدفق الأوسع.
4. لا تتقاطع الخطوط الانسيابية أو تتقاطع مع بعضها البعض ضمن تدفق ثابت؛ يحافظون على فرديتهم. يمكن للخطوط المتقطعة أن تتقاطع وتتقاطع، لتمثل المسارات المتزامنة لجسيمات مختلفة مع مرور الوقت. خطوط المسار فريدة لكل جسيم ولا تتقاطع، مما يوفر مسارًا واضحًا لكل جسيم.
5. تعتبر خطوط الانسيابية مفيدة لتصور وفهم نمط التدفق الإجمالي في حقل التدفق. تعد الخطوط المتقطعة ذات قيمة لدراسة كيفية تحرك الجزيئات الفردية وتغير مساراتها بمرور الوقت. تساعد خطوط المسار على فهم المسار التاريخي الذي يسلكه جسيم واحد، مما يساعد في فهم سلوكيات الحركة المعقدة.

مقارنة بين خط الدفق وخط الخط وخط المسار

معلمات المقارنة	انسيابية	خط متتالي	خط مسار
التبعية للوقت	فوري	على مدى فترة زمنية	المسار التاريخي
تصور	لقطة من التدفق	تتبع مسار الجسيمات	مسار الجسيمات المستمر
الفردية مقابل السائبة	نمط التدفق السائب	الجسيمات الفردية	الجسيمات الفردية
المعابر	لا معابر	يمكن أن تتقاطع/تتقاطع	لا معابر
عمق المعلومات	اتجاه السرعة	تطور الجسيمات	المسار الكامل

مراجع حسابات

1. https://content.iospress.com/articles/biorheology/bir6-2-07
2. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/4376209/

آخر تحديث: 19 سبتمبر 2023