Liczba Strouhala

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.

DefinicjaEdytuj

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 definicjeEdytuj

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 StrouhalaEdytuj

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 nazwyEdytuj

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

BibliografiaEdytuj

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