Число Кеулегана – Карпентера - Keulegan–Carpenter number



Число Кеулегана – Карпентера важно для вычисления волна силы на морские платформы.

В динамика жидкостей, то Число Кеулегана – Карпентера, также называемый номер периода, это безразмерная величина описывая относительную важность силы сопротивления над инерция силы для обрывов объектов в колебательный поток жидкости. Или аналогично для объектов, которые колеблются в неподвижной жидкости. Для малых чисел Кейлегана – Карпентера преобладает инерция, а для больших чисел (турбулентность ) силы сопротивления важны.

Число Кеулегана – Карпентера K_C определяется как:^[1]

{displaystyle K_ {C} = {гидроразрыв {V, T} {L}},}

куда:

V это амплитуда из скорость потока колебание (или амплитуда скорости объекта, в случае колеблющегося объекта),
Т это период колебания, и
L - характерный масштаб длины объекта, например диаметр для цилиндр под волновая нагрузка.

Число Кеулеган – Карпентер названо в честь Гарбиса Х. Кеулегана (1890–1989) и Ллойда Х. Карпентера.

Тесно связанный параметр, также часто используемый для перенос наносов под волны на воде, это параметр смещения δ:^[1]

{displaystyle delta = {frac {A} {L}},}

с А амплитуда экскурсии частиц жидкости в колебательном потоке и L характерный диаметр осадочного материала. За синусоидальный движение жидкости, А относится к V и Т в качестве А = VT / (2π), и:

{displaystyle K_ {C} = 2pi, delta.,}

Число Кеулегана – Карпентера может быть напрямую связано с Уравнения Навье – Стокса, глядя на характерные масштабы для ускорение термины:

конвективное ускорение: ${displaystyle (mathbf {u} cdot abla) mathbf {u} sim {frac {V ^ {2}} {L}},}$
местное ускорение: ${displaystyle {frac {partial mathbf {u}} {partial t}} sim {frac {V} {T}}.}$

Разделение этих двух шкал ускорения дает число Кеулегана – Карпентера.

Несколько похожий параметр - Число Струхаля, по форме равной взаимный числа Кеулеган – Карпентер. Число Струхаля дает вихреобразование частота возникает в результате помещения объекта в устойчивый поток, поэтому он описывает неустойчивость потока в результате нестабильности потока ниже по потоку от объекта. И наоборот, число Кеулегана – Карпентера связано с частотой колебаний нестационарного потока, в который помещен объект.

Смотрите также

Уравнение Морисона

Примечания

^ ^а ^б Дин и Далримпл (1991), стр. 232.

Число Кеулегана – Карпентера - Keulegan–Carpenter number

Смотрите также

Примечания

Рекомендации