Para fluidos, ¿es aplicable la ecuación de continuidad para 2 corrientes de separación?

Answer 1

En primer lugar, la continuidad es válida entre líneas de corriente, por lo que puede colocar un automóvil en un túnel de viento y medir la velocidad de flujo antes y después, y esto sigue siendo el mismo, incluso si parte del aire fluye debajo y parte por encima del automóvil.

Entonces no puede decir que el aire es más rápido que la parte superior ya que la aceleración debido a la restricción de la sección es válida una vez más entre las líneas de corriente. Lo que puede decir es que si hay una restricción en la sección a continuación, por ejemplo, porque la parte inferior del automóvil tiene una curva, entonces el aire puede acelerar o desacelerar.

En algunos autos de Fórmula Uno en el pasado, algunos diseñadores usaron perfiles específicos de la parte inferior de los autos para crear una depresión para aumentar el agarre y aumentar la fuerza sobre las ruedas.

Eso se convirtió en una opción muy peligrosa, ya que en algunas situaciones (accidente) si las ruedas chocaban, el descenso instantáneo de la fuerza hacia abajo determinaba trayectorias muy peligrosas del automóvil, que comenzaban a volar. Después de varios accidentes fabulosos, se decidió que esta no era una opción y desde entonces la parte inferior de los autos de F1 es perfecta y obligatoria.

Answer 2

Para un problema de flujo incompresible, sí, la continuidad es buena. Divida su dominio en celdas y calcule el flujo volumétrico en cada cara de cada celda. Encontraría que para cada celda, el volumen que entra es igual al que sale por segundo. En cuanto a la aceleración del aire sobre / debajo del automóvil debido a su forma, puede explicarlo como una compensación entre la presión estática y dinámica (principio de Bernoulli).

Answer 3

La ecuación de continuidad en la dinámica de fluidos es una expresión para la conservación de la masa para algún volumen de control. Siempre se aplica a cualquier volumen de control (imaginario) que elija examinar, y establece que la tasa de cambio de la masa dentro de ese volumen es igual a la tasa a la que la masa fluye a través de la superficie que limita ese volumen.

Por lo tanto, podría optar por considerar un volumen de control que abarque todo el automóvil y se mantendría, o podría elegir un volumen de control que solo abarque el flujo debajo del automóvil y aún se mantendría (dado que los números serán diferentes porque la cantidad de masa que está considerando es diferente entre estos dos volúmenes).