Число Струхала

Залежність числа Струхала від числа Рейнольдса

Число Струхала ($Sr$, також Sh або St) — характеристичне число та критерій подібності нестаціонарних течій рідин та газів. Воно є безрозмірнісною величиною і характеризує подібність перебігу гідродинамічних явищ у часі в нестаціонарних течіях. Число назване іменем чеського вченого Вінценца Строугала (1850—1923).

Визначення

Число Струхала описується формулою

$\mathrm {Sr} ={\frac {l}{V\cdot t}}={\frac {l\cdot f}{V}}$,

де $f\,$ — характерна частота процесу, що розглядається;

$t\,$ — характерний для нестаціонарного руху проміжок часу;

$l\,$ — характерна довжина (наприклад, гідравлічний діаметр);

$V\,$ — характерна швидкість потоку.

Число Струхала є функцією числа Рейнольдса $\mathrm {Re}$, і в діапазоні $200<\mathrm {Re} <200\;000$ діє емпіричний закон сталості числа Струхала: $\mathrm {Sr} \simeq 0{,}2...0{,}3$.

Застосування

Цим правилом користуються при розрахунку коливань пружних тіл в потоках рідин або газів (наприклад, коливань крила літака чи перископа підводного човна, автоколивань телеграфних проводів чи фабричних труб), а також пульсацій тиску в зонах відриву потоку при обтіканні твердих тіл.

Аналогічний критерій Ho = Vt/l = Sr⁻¹ в механічних, теплових і електромагнітних процесах називається критерієм гомохронності. З цієї точки зору число Струхала є частковим випадком критерію гомохронності, у застосуванні для гідроаеромеханіки.

Див. також

• Число Фруда
• Число Маха
• Число Вебера
• Теорія подібності

Джерела

• Гірничий енциклопедичний словник : у 3 т / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Східний видавничий дім, 2001—2004.

• White, Frank M. (1999). Fluid Mechanics (4th ed.). McGraw Hill. ISBN 0071168486.
• Sobey, Ian J. (1982). Oscillatory flows at intermediate Strouhal number in asymmetry channels. Journal of Fluid Mechanics vol. 125, p.359-373.
• Білецький В.С., Смирнов В.О., Сергєєв П.В. Моделювання процесів переробки корисних копалин: Посібник / НТУ «Харківський політехнічний інститут», Львів: «Новий Світ- 2000», 2020. – 399 с.

Посилання

• Messwerte für Sr(R) (англ.)
• Strouhal, Vincenz: Ueber eine besondere Art der Tonerregung. In: Annalen der Physik und Chemie. Leipzig, 1878. NF. Bd. V, H. 10, S. 216—251 (Link Deutsches Textarchiv).