Straumes līnija pret svītru līniju pret ceļa līniju: atšķirība un salīdzinājums

Atslēgas

1. Racionalizācijas parāda šķidruma daļiņu ceļu vienā mirklī. Tie ir pieskares ātruma vektoram katrā punktā un seko momentānā ātruma laukam.
2. Svītru līnijas parāda šķidruma daļiņu ceļa vēsturi, kas ir izgājušas cauri noteiktai vietai. Tie nodrošina ierakstu par to, no kurienes nāk daļiņas.
3. Ceļa līnijas parāda ceļu, ko laika gaitā izseko atsevišķas šķidruma daļiņas. Tie ļauj izsekot daļiņu trajektorijām un nodrošina daļiņu kustības laika vēsturi.

Kas ir straumēšanas līnija?

Plūsmas līnija attiecas uz līniju, kas attēlo ātruma vektora momentāno virzienu katrā šķidruma plūsmas punktā. Citiem vārdiem sakot, tas ir ceļš, pa kuru šķidruma daļiņa iet, pārvietojoties pa šķidrumu noteiktā brīdī. Katrs punkts straumes līnijā norāda šķidruma ātruma virzienu šajā punktā.

Racionalizācijas ir vērtīgs līdzeklis šķidruma dinamikā, jo tās palīdz inženieriem, pētniekiem un zinātniekiem izprast un analizēt, kā šķidrumi pārvietojas, ļaujot viņiem pētīt šķidruma uzvedību, optimizēt dizainu un prognozēt plūsmas modeļus dažādos scenārijos.

Kas ir Streak Line?

Šķidruma dinamikā svītra apzīmē ceļu, pa kuru šķidruma daļiņa izsekotu, pārvietojoties pa šķidruma plūsmu noteiktā laika periodā. Atšķirībā no plūsmas līnijas, kas norāda momentāno ātruma virzienu katrā punktā, svītra parāda, kā šķidruma daļiņas pārvietojas un deformējas plūsmā noteiktā laika intervālā.

Iedomājieties, ka injicējat krāsvielu vai marķieri šķidrumā noteiktā punktā, lai vizualizētu svītru līniju. Krāsvielai izkliedējot un izplatoties plūsmā, tā atstāj redzamu taku, kas attēlo ceļu, ko veic no šī punkta izplūstošās šķidruma daļiņas. Iegūtā svītra sniedz ieskatu šķidruma daļiņu vēsturē un uzvedībā laika gaitā.

Kas ir ceļa līnija?

Šķidruma dinamikā trajektorija attēlo trajektoriju, kurai seko atsevišķa šķidruma daļiņa, kas laika gaitā pārvietojas pa šķidruma plūsmu. Tā ir pilnīga daļiņas kustības vēsture, parādot konkrēto ceļu, ko tā gājusi kopš ieiešanas plūsmā līdz pašreizējam punktam.

Ceļa līnijas ir vērtīgs instruments, lai izprastu šķidruma daļiņu uzvedību dažādos scenārijos, piemēram, vides plūsmās, ķīmiskās reakcijās un rūpnieciskos procesos. Tie sniedz ieskatu par to, kā atsevišķas daļiņas laika gaitā pārvietojas, izkliedējas un mijiedarbojas šķidruma plūsmā.

Atšķirība starp straumes līniju, svītru līniju un ceļa līniju

1. Racionalizācijas attēlo momentāno šķidruma plūsmas virzienu vienā brīdī. Tie sniedz ieskatu vispārējā plūsmas modelī. Svītru līnijas attēlo ceļu, ko noteiktā laika intervālā veic atsevišķas šķidruma daļiņas. Tie atspoguļo daļiņu kustības vēsturi. Ceļa līnijas apraksta konkrētas šķidruma daļiņas pilnīgu trajektoriju no sākotnējās pozīcijas līdz pašreizējai atrašanās vietai neatkarīgi no laika.
2. Racionalizācijas ir neatkarīgas no laika un sniedz informāciju par plūsmas modeli noteiktā brīdī. Svītru līnijas atspoguļo izmaiņas plūsmas modeļos laika gaitā, parādot, kā attīstās daļiņas ceļš. Ceļa līnijas atspoguļo visu daļiņu kustības vēsturi, ņemot vērā izmaiņas laika gaitā.
3. Racionalizācijas sniedz vispārīgu pārskatu par šķidruma virzienu visā plūsmas laukā. Svītras ir vērstas uz atsevišķu daļiņu kustību un to, kā tās pārvietojas pa plūsmu. Ceļu līnijas sniedz detalizētu skatījumu uz konkrēto ceļu, kam seko viena daļiņa, neņemot vērā plašāku plūsmas modeli.
4. Racionalizētās līnijas nešķērso un nekrustojas viena ar otru vienmērīgā plūsmā; viņi saglabā savu individualitāti. Svītru līnijas var krustoties un krustoties, attēlojot dažādu daļiņu vienlaicīgus ceļus laika gaitā. Ceļa līnijas ir unikālas katrai daļiņai un nekrustojas, nodrošinot skaidru trajektoriju katrai daļiņai.
5. Racionalizācijas ir noderīgas, lai vizualizētu un izprastu kopējo plūsmas modeli plūsmas laukā. Svītru līnijas ir vērtīgas, lai izpētītu, kā atsevišķas daļiņas pārvietojas un to ceļi laika gaitā mainās. Ceļa līnijas palīdz aptvert vēsturisko ceļu, ko iet viena daļiņa, palīdzot izprast sarežģītas kustības uzvedību.

Stream Line, Streak Line un Path Line salīdzinājums

Salīdzināšanas parametri	Straumēšanas līnija	Svītru līnija	Ceļa līnija
Laika atkarība	Tūlītējs	Laika intervālā	Vēsturiskā trajektorija
Vizualizācija	Plūsmas momentuzņēmums	Daļiņu ceļa izsekošana	Nepārtraukts daļiņu ceļš
Individuāli pret lielapjoma	Lielapjoma plūsmas modelis	Atsevišķa daļiņa	Atsevišķa daļiņa
Pārbrauktuves	Nav krustojumu	Var šķērsot/krustoties	Nav krustojumu
Informācijas dziļums	Ātruma virziens	Daļiņu evolūcija	Pilnīga trajektorija

Atsauces

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

Pēdējo reizi atjaunināts: 19. gada 2023. septembrī