Froudeho číslo

Technology

12 hours ago

Author

William Froude Froudeho číslo (nazývané také Froudovo číslo) je podobnostní číslo, které se používá při zkoumání pohybu prostředí s vyšší hustotou, když probíhající jevy ovlivňuje gravitace. Pojmenované je po Williamovi Froudeovi a označuje se Fr.

Hodnota je dána vztahem (např.): :Fr = \frac{v}{\sqrt{gl}}, nebo Fr = \frac{v^2}{gl}

kde v je střední průřezová rychlost proudění (m·s−1), g je gravitační zrychlení (m·s−2) a l je charakteristický rozměr (m), v případě otevřených koryt obvykle střední hloubka y_s,

y_s={S \over B}

kde S je průtočná plocha (m2) a B je šířka koryta v hladině (m).

Dnes se běžně používá tvar s odmocninou, ve starší tuzemské literatuře a v literatuře sovětské se používal spíše tvar mocninný.

Využití

Využívá se například při popisu pohybu lodí ve vodě. Taktéž charakterizuje jev, který se nazývá fluidizace. +more Při fluidizaci jde o nadnášení vrstvy tuhého materiálu tekutinou, nebo vzduchem.

Hodnota Froudeova čísla udává typ proudění v otevřeném korytě. Při hodnotě Fr=1 nastává v korytě tzv. +more kritické proudění o minimální specifické energii proudu, které je rozmezím mezi říčním (Fr1).

Froudeho číslo je v zásadě poměr střední průřezové rychlosti proudění a postupové rychlosti malých gravitačních vln na hladině. Toho lze v terénu využít pro odhad charakteru proudění - disturbancí (např. +more vhozením předmětu do vody) vyvolané vlny se v případě říčního proudění šíří i proti proudu, při kritickém proudění stojí čelo vln na místě, a v bystřinném proudění jsou vlny spláchnuty po proudu.