Калькулятор номера Strouhal

Что такое калькулятор числа Струхаля?

Калькулятор числа Струхаля — это инструмент, используемый для вычисления числа Струхаля (St), которое является безразмерным числом, описывающим динамику колебательного потока, в частности, при образовании вихрей и взаимодействии жидкости со структурой. Он вычисляется по формуле:

где:

• St= число Струхаля (безразмерное)
• f= частота вихреобразования (Гц)
• L= характерная длина (м) (например, диаметр цилиндра в потоке)
• U= скорость потока (м/с)

Число Струхаля имеет решающее значение при анализе нестационарных потоков жидкости, включая вихреобразования, хлопающие крылья и пульсирующие потоки.

Зачем использовать калькулятор числа Струхаля?

Калькулятор числа Струхаля полезен для:

• Прогнозирования частоты вихреобразования, которая влияет аэродинамика и взаимодействие жидкости и конструкции.
• Проектирование конструкций (например, мостов, башен) для избежания резонанса и структурных вибраций из-за ветра или потока воды.
• Анализ биолокомоции (например, плавание рыб, хлопанье крыльев у птиц и насекомых).
• Оптимизация инженерных конструкций, связанных с динамикой жидкости, таких как градирни, дымоходы и крылья самолетов.

Как использовать калькулятор чисел Струхаля?

1. Введите частоту образования вихрей f (в Гц).

2. Введите характерную длину L (например, диаметр цилиндра).

3. Введите скорость потока U (в м/с).

4. Вычислите по формуле:

   

5. Интерпретация результатов:

   • Типичное число Струхаля для цилиндрических потоков составляет около 0,2.
   • Если St слишком высокое или слишком низкое, это может указывать на нерегулярные или нестабильные модели потока.

Когда использовать калькулятор числа Струхаля?

• В механике жидкостей для изучения вихреобразования вибрации.
• В аэродинамике для анализа воздушного потока над крыльями и турбинами самолетов.
• В структурной инженерии для предотвращения ветровых колебаний в мостах, дымоходах и небоскребах.
• В биоинженерии для изучения естественных моделей движения, таких как плавание рыб или хлопанье крыльев насекомых.