Скорость не молекул, а элементарных объемов воздуха (ЭОВ) - тоже вектор. Если рассмотреть обтекание профиля струйками дыма... можно получить (при разбиении на ЭОВ) изменение векторов скоростей, т.е.- ускорения, и соответственно помножив их на массу ЭОВ-силу. А давление, как разница толщин струек (градиент давления), и скаляр скорости (как включающий в себя скорость молекул), помогут рассчитать плотность ЭОВ.
Как-то так.
Возможно, что "картинка" несколько сложнее...
Вот, интересные фотографии из альбома течений Ван-Дайка...
На рис.№ 8 течение
ОТНОСИТЕЛЬНОЕ
На рис.№ 9 течение
АБСОЛЮТНОЕ
"8. Шар, движущийся в трубе при Re=0,10; относительное движение.
Шар свободно падает с постоянной скоростью вдоль оси трубы, имеющей вдвое больший диаметр и наполненной глицерином. Камера движется с той же скоростью, что и шар, чтобы заснять структуру относительного течения. Снимок повернут так, чтобы поток представлялся движущимся слева направо. Мелкие магниевые опилки освещены тонким световым ножом, который создает тень от шара. [Coutanceau, 1968]"
" 9. Шар, движущийся в трубе при Re=0,10; абсолютное движение.
В отличие от предыдущего снимка камера здесь остается неподвижной относительно удаленной (на удалении от... - моя ремарка
) от шара жидкости. За время экспозиции снимка шар продвинулся слева направо на расстояние, меньшее одной десятой диаметра; это показывает абсолютное движение жидкости. При столь малом числе Рейнольдса картина течения, визуализируемая с помощью магниевых опилок в масле, выглядит совершенно симметричной спереди шара и за ним. [Coutanceau, 1968]"
На снимке №28 ещё более наглядная "картинка"...
"28. Шар, движущийся в трубе при Re=6,9; абсолютное движение.
Диаметр шара составляет одну четверть диаметра трубы. Шар сдвинулся влево на один радиус. В противоположность картине ползущего движения на фото 9 при этом умеренном числе Рейнольдса наблюдается зарождение следа: возмущения за шаром распространяются значительно дальше, чем впереди него. Визуализация с помощью освещаемых магниевых опилок в силиконовом масле. Archives de 1'Academie des Sciences de Paris. [Coutanceau, 1972]"
*******
Здесь, хочу обратить внимание на то, что в силу принципа относительности движения, шарику безразлично, что движется -
1. он, относительно неподвижной жидкости или;
2. жидкость обтекает неподвижный шарик. Теперь, мысленно, подставьте вместо шарика профиль крыла... вместо жидкости - воздух... вместо Re=6.9 большие значения...
С точки зрения физики процесса, при рассмотрении движения по сценарию
№2 (
относительное движение ) визуализируемые, так называемые
"линии тока" скрывают реальное движение элементарных объёмов воздуха (ЭОВ). Тем не менее именно этот метод визуализации получил распространение, поскольку он удобен и практически реализуем для исследований и измерений параметров в аэродинамической трубе.
В таком движении воздуха ЭОВ, двигаясь по криволинейным траекториям ( огибая профиль )
испытывают ускорения разгон и торможение. Но их
траектории кажущиеся... Они не замкнутые - протяжённые. Искривление траектории носит, если так можно выразиться, "поступательный ( не вращательный ) характер...*
*( Предлагаю, опять же, не усложнять задачу рассмотрением спутного следа... До этого, надеюсь, доберёмся потом. )
В абсолютном движении, №1 - визуализируется
"вращательное" движение ЭОВ. Каждый ЭОВ или малая частица объёма совершает
движение, воспринимаемое наблюдателем как "вихрь". Однако, мне представляется, что
это циклоидальная траектория. При чём, в разных частях "возбуждённого" объёма, эти
циклоиды** будут различного вида ( гипоциклоиды, эпициклоиды ). Эти кривые - непосредственные спутницы вращения качения -
движения без скольжения, на что мы впоследствии обратим внимание при расмотрении вопросов трения между ЭОВ... Так же это
единственная таректория, обладающая свойством "Таутохронности" - постоянного времени...
**
( Это замечательная и удивительная кривая. Не случайно её называют "Трансцендентной".)
Пока, полагаю достаточно материала для размышлений и обсуждения...
Ещё, хочу заметить, что современные взгляды на Аэродинамику пришли к тому, что обтекание реальных конструкций воздухом, как и движение реальных конструкций в воздушной среде..., да и сама воздушная среда рассматриваются как совокупность вихревых элементарных течений. То-есть, ламинарное течение - это скорее вырожденный, частный случай течения воздушной среды. И в современных расчётных программах уже не стараются сводить все виды обтекания
к удобному для расчётов по общепринятой теории - ламинарному течению... Для этого понадобилось примерно 100 лет исследований в Аэродинамике, как прикладной науке.
Чтобы посмотреть на воздушное течение не как совокупность микровихрей ( закрученных "трубок" ), а как совокупность циклоидальных перемещений ЭОВ... и расчитать параметры движения объёма воздуха, взаимодействующего с движущимся в нём объектом... Полагаю, современные программные методы расчётов и математический аппарат позволят сделать это в более короткие сроки...
P\S: Всё что здесь написано выражает лишь моё субьективное мнение и не является подтверждением или опровержением каких-либо принятых теорий. Это не более, чем гипотеза, требующая критического анализа и проверки...