Ecuación de Transporte de Boltzmann
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ID:(1134, 0)
Densidad
Ecuación
Si los parámetros se calculan con\\n\\n
$\chi = m c(\vec{x},t)$
y se promedia sobre la velocidad mediante
$ \chi_k(\vec{x},t) =\displaystyle\frac{1}{c(\vec{x},t)}\displaystyle\int d\vec{v} f(\vec{x},\vec{v},t) \chi_k(\vec{x},\vec{v},t)$ |
se obtiene mediante la masa la estimación de la densidad mediante:
$\rho(\vec{x},t) = m\displaystyle\int f(\vec{x},\vec{v},t)d\vec{v}$ |
ID:(8458, 0)
Ecuación de Boltzmann
Ecuación
La función de Boltzmann describe el transporte de un sistema de partículas descrito por la función de distribución de velocidades:
$\displaystyle\frac{\partial f}{\partial t}+v_i\displaystyle\frac{\partial f}{\partial x_i}=C(f)$ |
donde el termino
ID:(8462, 0)
Temperatura
Ecuación
Con el teorema de equipartición en que\\n\\n
$\displaystyle\frac{1}{2}m\vec{v}\cdot\vec{v}=\displaystyle\frac{3}{2}k_B T$
\\n\\ncon el parámetro se calculan con\\n\\n
$\chi = T = \displaystyle\frac{m\vec{v}\cdot\vec{v}}{3k_B}=\displaystyle\frac{\vec{v}\cdot\vec{v}}{3R}\displaystyle\frac{c(\vec{x},t)}{\rho(\vec{x},t)}$
y se promedia promediando sobre la velocidad mediante
$ \chi_k(\vec{x},t) =\displaystyle\frac{1}{c(\vec{x},t)}\displaystyle\int d\vec{v} f(\vec{x},\vec{v},t) \chi_k(\vec{x},\vec{v},t)$ |
y se considera el teorema de equipartición, la temperatura se podrá estimar integrando la energía cinética ponderada por la distribución de velocidad dividida por la constante de los gases:
$T(\vec{x},t) = \displaystyle\frac{m}{3R\rho}\displaystyle\int (\vec{v}\cdot\vec{v})f(\vec{x},\vec{v},t)d\vec{v}$ |
ID:(8460, 0)
Tensor de tensión
Ecuación
Si los parámetros se calculan con\\n\\n
$\chi = m c(\vec{x},t)(v_i-u_i)(v_j-u_j)$
y se promedia sobre la velocidad mediante
$ \chi_k(\vec{x},t) =\displaystyle\frac{1}{c(\vec{x},t)}\displaystyle\int d\vec{v} f(\vec{x},\vec{v},t) \chi_k(\vec{x},\vec{v},t)$ |
el tensor del flujo se calcula integrando la función distribución de velocidad sobre todas las velocidades ponderando sobre las diferencias de velocidades:
$\sigma_{ij} = m\displaystyle\int (v_i-u_i)(v_j-u_j)f(\vec{x},\vec{v},t)d\vec{v}$ |
ID:(8461, 0)
Velocidad de flujo
Ecuación
Si los parámetros se calculan con\\n\\n
$\chi_k = v_k$
promediando sobre la velocidad mediante
$ \chi_k(\vec{x},t) =\displaystyle\frac{1}{c(\vec{x},t)}\displaystyle\int d\vec{v} f(\vec{x},\vec{v},t) \chi_k(\vec{x},\vec{v},t)$ |
\\n\\ny con\\n\\n
$c(\vec{x},t)=\displaystyle\frac{1}{m}\rho(\vec{x},t)$
la velocidad del flujo se calcula integrando la función distribución de velocidad sobre todas las velocidades ponderando sobre las velocidades:
$\vec{u}(\vec{x},t) = \displaystyle\frac{m}{\rho}\int \vec{v}f(\vec{x},\vec{v},t)d\vec{v}$ |
ID:(8459, 0)