Liczba Strouhala

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj

Liczba Strouhala – jedna z liczb podobieństwa stosowanych w mechanice płynów (hydrodynamice, aerodynamice i reologii). Liczba ta służy do ustalania podobieństwa przepływów niestacjonarnych o charakterze pulsacyjnym: dwa pulsacyjne przepływy niestacjonarne są podobne, jeśli charakteryzują się takimi samymi liczbami Reynoldsa i Strouhala.

Definicja[edytuj]

Zgodnie ze standardem ISO 31-12:1992 (Quantities and Units: Characteristic Numbers) liczbę Strouhala definiuje się wzorem:

gdzie:

  • – długość charakterystyczna zagadnienia,
  • – częstotliwość charakterystyczna dla danego zagadnienia,
  • – prędkość charakterystyczna płynu.

Częstotliwość charakterystyczna to pewna częstotliwość określająca zmienność ruchu płynu w czasie. Np. dla opływu ciała stałego wykonującego drgania (lub obroty), jako przyjmuje się częstotliwość tych drgań (obrotów).

Znaczenia prędkości i długości charakterystycznej są takie same, jak dla liczby Reynoldsa.

Inne definicje[edytuj]

W literaturze naukowej (np. Landau, Lifszic 1994) spotyka się też inną, nierównoważną definicją liczby Strouhala:

gdzie i mają takie samo znaczenie, jak powyżej, a

to czas charakterystyczny dla danego zagadnienia. Liczby i wiąże zależność

Zastosowanie i znaczenie liczby Strouhala[edytuj]

Wartość liczby Strouhala stosuje się jako kryterium charakteryzujące przepływy niestacjonarne o charakterze pulsacyjnym: dwa przepływy są podobne, jeśli charakteryzują się takimi samymi liczbami Reynoldsa i Strouhala.

Do zagadnień, w których wykorzystuje się liczbę Strouhala, należą m.in. opływ drgającej struny, teoria śmigła oraz opis wirów w ruchu turbulentnym (por. ścieżka von Karmana).

Pochodzenie nazwy[edytuj]

Termin liczba Strouhala pochodzi od nazwiska czeskiego fizyka Vincenca Strouhala (1850–1922).

Bibliografia[edytuj]

  • L.D. Landau, E.M. Lifszyc, Hydrodynamika, WNT, Warszawa 1994.