Меню Главная Случайная статья Настройки Число Струхаля Материал из https://ru.wikipedia.org Число Струхаля (${\displaystyle {\mathsf {S}}}$[1][2][3], также ${\displaystyle {\mathsf {Sh}}}$[4] или ${\displaystyle {\mathsf {St}}}$) — безразмерная величина, один из критериев подобия нестационарных (часто колебательных) течений жидкостей и газов. ${\displaystyle {\mathsf {Sh}}={\frac {f\,L}{V}},}$ Для колебательных процессов число Струхаля обычно определяется вышеприведенным соотношением где ${\displaystyle f}$ — характерная частота процесса (например, частота образования вихрей), ${\displaystyle L}$ — характерный линейный размер течения (например, гидравлический диаметр), ${\displaystyle V}$ — характерная скорость потока. Для непериодических процессов часто используется определение[1][4] ${\displaystyle {\mathsf {Sh}}={\frac {L}{T\cdot V}},}$ где ${\displaystyle T}$ — характерное время процесса. Иногда числом Струхаля называется обратная величина[5][6] (число гомохронности[7][8]) ${\displaystyle {\mathsf {Ho}}={\frac {T\cdot V}{L}}.}$ Число названо по имени чешского учёного Винценца Строугала (1850—1923). Содержание 1 Варианты названия и произношение 2 Историческая справка 3 Механический смысл 4 Применение для описания автоколебаний тела в потоке жидкости или газа 5 Примечания Варианты названия и произношение Наряду с названием число Струхаля[1][3] в литературе встречается вариант число Струхала[5]. Ударение в слове Струхаль (Струхал) не установилось: в речи встречается как ударение на первый слог, соответствующее языку-источнику[9], так и на второй. Историческая справка Число Струхаля было введено Рэлеем в 1894 году[10] при теоретическом описании результатов опытов Строугала (Струхаля) по изучению генерации звука при обдувании цилиндрических тел потоком воздуха[11]. Название число Струхаля было, по-видимому, введено Рэлеем в 1915 году[12]. Механический смысл Число Струхаля характеризует[13] порядок отношения локальной производной ${\displaystyle {\frac {\partial {\vec {v}}}{\partial t}}}$ и конвективной производной ${\displaystyle ({\vec {v}}\cdot \nabla ){\vec {v}}}$, входящих в полную производную в уравнении движения. Если число Струхаля мало, ${\displaystyle {\mathsf {Sh}}\ll 1}$, то слагаемым, содержащим производную по времени, можно пренебречь, приближенно рассматривая течение как стационарное или квазистационарное. В противоположном случае существенно нестационарного процесса (${\displaystyle {\mathsf {Sh}}\gg 1}$) можно пренебречь конвективной производной, что в ряде случаев существенно упрощает теоретический анализ (например, в случае движения вязкой жидкости после такого упрощения нелинейные уравнения Навье — Стокса становятся линейными). Применение для описания автоколебаний тела в потоке жидкости или газа При описании автоколебаний тел в потоках жидкости и газа (звучание эоловой арфы, флаттер, галопирование) число Струхаля, являющееся, фактически, безразмерной частотой колебания тела, зависит от числа Рейнольдса ${\displaystyle {\mathsf {Re}}}$ и других параметров. В случае поперечного обтекания цилиндра, важном с практической точки зрения (действие ветра на провода, башни, ракеты на стартовых позициях), число Струхаля зависит только от числа Рейнольдса, причём в диапазоне ${\displaystyle 200<{\mathsf {Re}}<200\;000}$ (см. рис.) действует приближенный эмпирический закон постоянства числа Струхаля: ${\displaystyle {\mathsf {Sh}}\simeq 0{,}2}$. Примечания 1 2 3 Лойцянский Л. Г. Механика жидкости и газа. — М.: ГИТТЛ, 1957. — С. 472. — 784 с. 1 2 1 2 1 2 В чешском языке ударение падает на первый слог. Ср. ударение в заимствованных именах собственных Гашеек, Чапек, Шкода. Strouhal. Ueber eine besondere Art der Tonerregung (нем.) // Ann. Der Physik u. der Chemie (Wiedemann’s Ann.). — 1878. — Bd. 5. — S. 216–251. (Реферат на французском языке (недоступная ссылка)). Rayleigh. olian tones (англ.) // Philosophical Magazine. — 1915. — Vol. 29. — P. 433—444. Архивировано 4 марта 2016 года. Данные из книги: