Różniczkowe równanie ruchu Eulera Aby wyznaczyć równanie obieramy powierzchnie kontrolną S obejmującą V płynu na taką powierzchnie działaja siły zewnętrzne masowe i powierzchniowe z których wyznaczamy równanie. Siły powierzchniowe to siły wywierane z zewnątrz przez płyn otaczający powierzchnie kontrolną S. Siły ściskające: N = −∫∫ pnds n - normalna zewnętrzna siły o zwrocie”+”

S

Siły masowe są to siły równomiernie rozłożone w płynie jednorodnym M = ∫∫∫ ρ GdV G – jednostkowa siła masowa V

Prąd elementarny masowy dm wynosi ρ VdV

Prąd całkowity układu wynosi ∫∫∫ρ VdV

V

Z II zasady dynamiki Netona, która mówi, że pochodna pędu układu względem czasu równa jest wektorowi głównemu sił zewnętrznych działających na układ Fzew=M+N

d

F

ρ VdV

zew =

∫∫∫

dt V

d ∫∫∫ ρ VdV = ∫∫∫ ρ GdV + (−∫∫ pnds ) dt V

V

S

∫∫∫ dV

ρ

dV = ∫∫∫ ρ GdV − ∫∫ pnds dt

V

V

S

Z tw. Gaussa zmieniamy całkę powierzchniową na objętościową

∂ p

∂ p

∂

∫∫∫ n

ρ dS =∫∫∫

p

div( pn) dV =∫∫∫( i

+ j

+ k

) dV = ∫∫∫ gradpdV

∂ x

∂ y

∂ z

V

V

V

V

∫∫∫ dV

ρ

dV −∫∫∫ρ GdV + ∫∫∫ gradpdV = 0

dt

V

V

V

∫∫∫ dV

(ρ

− G

ρ + gradp) dv = 0

dt

V

dV

ρ

− G

ρ + gradp = 0

dt

dV

1

x = G −

gradp

dt

x

ρ

dVy

1

= G − gradp Równanie Eulera w kierunku osi x,y,z dt

y

ρ

dV

1

z = G −

gradp

dt

z

ρ

1

V

∂

V

∂

V

∂

V

∂

x

x

x

x

G −

gradp =

+

V +

V +

V

x

x

y

z

ρ

t

∂

x

∂

y

∂

z

∂

1

V

∂

V

∂

V

∂

V

∂

y

y

y

y

G −

gradp =

+

V +

V +

V

y

x

y

z

ρ

t

∂

x

∂

y

∂

z

∂

1

V

∂

V

∂

V

∂

V

∂

x

z

z

z

G −

gradp =

+

V +

V +

V

z

x

y

z

ρ

t

∂

x

∂

y

∂

z

∂

Równanie Eulera dla płynu doskonałegow przepływie nieustalonym