空間中某一確定的、有一定尺度（有限值或無限小）的固定不變的任何體積，稱之為控制體。
基本介紹
- 中文名：控制體
- 外文名：Control body
- 領域：熱力學
- 定義：流場中某一確定的空間區域
- 相關名詞：控制面
區域介紹,特點,相關計算,系統和控制體,
區域介紹
控制體是指流場中某一確定的空間區域，這個區域的周界稱為控制面。控制體的形狀根據流動情況和邊界位置任意選定。當選定之後，控制體的形狀和位置相對於所選定的坐標系來講是固定不變的，但它所包含的流體的量是時時刻刻改變的。如果這個坐標系是固定的就稱為固定控制體，如果坐標系本身也在運動，則稱為運動控制體。
特點
① 控制面相對於坐標系是固定的；
② 在控制面上可以有質量交換；
③ 在控制面上受到控制體以外的物體加在控制體之內物體上的力；
④ 在控制面上可以有能量交換，即可以有能量（內能、動能、熱或功）跑進或跑出控制面。
對控制體而言，三大守恆原理被表述為：
（1）質量守恆原理：質量產生率 = 0
（2）動量守恆原理：動量產生率 = F
（3）能量守恆原理：能量產生率 = 0
相關計算
（1）質量變化：
；（無需引入坐標系）
對於體積
：
（引入控制體，無需引入坐標系）
（2）動量變化：
；（無需引入坐標系）
對於體積
：
（引入控制體，無需引入坐標系）
x軸分量：
；y軸分量：
（需引入坐標系）
（3）能量變化：
；（無需引入坐標系）
對於體積：
（引入控制體，無需引入坐標系）
（4）體積力：
；（無需引入坐標系）
對於體積
：
（引入控制體，無需引入坐標系）
x軸分量：
；y軸分量：
（需引入坐標系）
（5）體積力所作的功：
（需引入坐標系）
x軸分量：
；y軸分量：
系統和控制體
對於坐標系而言，系統和控制體的差別在於：
（1）系統邊界面的形狀和大小可隨時間而變，控制體邊界面的形狀和大小是固定的；
（2）系統邊界處無質量交換，控制體的控制面上可以有質量交換。
（3）考慮質量守恆的時候採用的是系統的觀點，不能用控制體的方法去推導。
（4）流體力學中的動量定理用系統的觀點和用控制體的分析方法都可以，用控制體的方法時要用到雷諾輸運公式，流體力學中控制體的觀點要用的多一些，這些個定理描述的都是質點系的運動規律，都要採用牛頓力學的原理去分析，那么也就是說要用系統的觀點。
