Control Volume

Definition / 定义

控制体（control volume）：流体力学与热力学中用于分析的一个选定空间区域（可固定、可移动或可变形），研究质量、动量、能量等在该区域边界上的流入流出与守恒关系。常与“控制面（control surface）”一起使用。该短语也可泛指“受控的体积/范围”，但工程语境最常见的是前者。

Pronunciation / 发音

/ˈkən.troʊl ˈvɑːl.juːm/

Examples / 例句

We choose a control volume around the pipe bend to calculate the force.
我们在管道弯头周围选取一个控制体来计算作用力。

By applying conservation of mass and energy to a moving control volume, the turbine’s performance can be predicted under unsteady flow conditions.
通过对一个移动控制体应用质量与能量守恒，可以在非定常流条件下预测涡轮机的性能。

Etymology / 词源

control 源自古法语 contreroller（“核对、对照登记”），后引申为“控制、调节”；volume 源自拉丁语 volumen（本义与“卷轴/卷册”相关，后发展出“容量、体积”之意）。在工程学里，“control volume”作为术语强调“人为选定并用于守恒分析的体积区域”。

Related Words / 相关词

• Control Surface
• Conservation Law
• Continuity Equation
• Navier–Stokes Equations
• Mass Flow Rate
• Momentum
• Energy Balance
• System

Literary Works / 文学作品

• Fundamentals of Fluid Mechanics（Munson, Young, Okiishi）——以控制体方法系统推导连续方程与动量方程。
• Fluid Mechanics（Frank M. White）——大量使用“control volume”框架讲解工程流动分析。
• Introduction to Fluid Mechanics（Fox, McDonald, Pritchard）——以控制体与控制面作为核心分析工具。
• Thermodynamics: An Engineering Approach（Çengel & Boles）——在开口系统/稳流装置分析中常用控制体思想。