弗劳德数
弗劳德数简介。
在明渠水力学中,弗劳德数是一个非常重要的无量纲参数。
弗劳德数是一个无量纲参数测量的比"流体元件上的惯性力与流体元件重量之比"-惯性力除以重力。
弗劳德数可以表示为
Fr = v / (g h米)1/2(1)
在哪里
Fr =弗劳德数
V =速度(m/s)
g =重力加速度(9.81米/秒2)
h米=水力平均深度或特征长度(m)
弗劳德数与流体动力学问题有关,其中流体的重量(重力)是一个重要的力。
一般来说,这是自由表面的情况,如冷窗户和热散热器,或流动在开放的管道,如水管,下水管道。一般用于计算动量传递,特别是计算明渠流动、波浪和表面行为。
在分析溢洪道、堰、河道、河流和船舶设计中的流量时,弗劳德数非常重要。
明渠水流的水量测量一般要求弗劳德数小于0.5防止波浪干扰准确的头部读数。
当弗劳德数是1速度等于波的传播速度,下游的波或压力扰动不能向上游传播。的弗劳德数1定义临界平均深度和临界速度。
水力平均深度
水力平均深度可计算为
h米= a / t (2)
在哪里
h米水力平均深度(m)
T =管道或沟渠开口面宽度(m)
A =管道或沟道内充满水流的横截面积(m2)
注意水力半径(或直径)常用于流体力学及其相关领域流区来湿周.
例-开放矩形河道的水力平均部
明渠的宽度为10米.水道中水的深度为2米.平均部门可以计算为
h米=(10米)*(2米)/(10米)
=2米
对于具有不规则形状的导体-估计流体流动面积和导体表面宽度-并进行上述计算。