Kalkulačky čísel Cauchy

Co je to kalkulačka Cauchyových čísel?

Kalkulátor Cauchyho čísla je nástroj používaný v mechanice tekutin a analýze přenosu tepla k výpočtu Cauchyho čísla (Ca), bezrozměrného čísla, které porovnává setrvačné síly s viskózními silami v proudění tekutiny. Cauchyho číslo je důležité při analýze chování kapalin, zejména ve vysokorychlostních aplikacích nebo aplikacích pro přenos tepla.

Cauchyho číslo je definováno jako:

Kde:

• ρ je hustota tekutiny,
• u je charakteristická rychlost tekutiny,
• L je charakteristická délka (např. průměr potrubí),
• μ je dynamická viskozita kapaliny.

Proč používat kalkulačku Cauchy čísel?

Kalkulátor Cauchyho čísel byste použili z několika důvodů:

• Charakteristiky proudění: Chcete-li porozumět tomu, jak se setrvačné a viskózní síly vyrovnávají v proudění tekutiny, což může ovlivnit, zda je proudění turbulentní nebo laminární.
• Analýza přenosu tepla: Pomáhá určit relativní důležitost přenosu tepla konvekcí oproti viskóznímu rozptylu.
• Návrh systému: Pro návrh a optimalizaci kapalinových systémů (např. čerpadel, trysek), kde je znalost chování kapaliny zásadní.
• Režimy proudění: Předpovídání režimů proudění na základě rovnováhy setrvačných a viskózních sil, které vedou k rozhodování o návrhu v systémech s tekutinami.

Jak funguje kalkulačka Cauchyových čísel?

Kalkulačka Cauchyho čísel funguje na základě zadávání klíčových parametrů:

• Hustota tekutiny (ρ): Hmotnost na jednotku objemu tekutiny.
• Rychlost (u): Charakteristická rychlost tekutiny.
• Charakteristická délka (L): Měřítko délky, jako je průměr trubky.
• Dynamická viskozita (μ): Míra odporu tekutiny vůči proudění.

Kalkulačka používá vzorec pro Cauchyho číslo:

Potom vypočítá bezrozměrnou hodnotu Cauchyho čísla, která indikuje, zda setrvačné síly převládají nad viskózními silami.

Kdy použít kalkulačku Cauchy čísel?

Kalkulátor Cauchyho čísel byste použili v následujících situacích:

1. Analýza proudění tekutiny: Když potřebujete určit, zda proudění převládají setrvačné síly nebo viskózní síly ovlivňující typ proudění (např. laminární nebo turbulentní).
2. Aplikace přenosu tepla: V systémech, kde je význam přenosu tepla v důsledku konvekce versus viskózního rozptylu významný.
3. Návrh kapalinových systémů: Optimalizace výkonu a účinnosti kapalinových systémů, jako jsou čerpadla, potrubí a tepelné výměníky.
4. Simulace kapalin: V simulacích výpočetní dynamiky kapalin (CFD) k modelování interakce setrvačných a viskózních sil v různých systémech kapalin.