Liczba Keulegana-Carpentera
Część lub nawet wszystkie informacje w artykule mogą być nieprawdziwe. Jako pozbawione źródeł mogą zostać zakwestionowane i usunięte.
Sprawdź w źródłach: Encyklopedia PWN • Google Books • Google Scholar • Federacja Bibliotek Cyfrowych • BazHum • BazTech • RCIN • Internet Archive (texts / inlibrary)
Po wyeliminowaniu niedoskonałości należy usunąć szablon {{Dopracować}} z tego artykułu.
Liczba Keulegana-Carpentera (ang. Keulegan-Carpenter number) – oznaczenie symboliczne: Kc lub KC – jedna z liczb podobieństwa, stosowana w teorii drgań wywołanych wirami (ang. vortex induced vibrations).
Definicja
Liczba Keulegana-Carpentera zdefiniowana jest w sposób:
lub równoważnie:
gdzie:
- – maksymalna prędkość napływającego strumienia płynu,
- – częstotliwość oscylacji wibrującego ciała stałego,
- – okres oscylacji wibrującego ciała stałego,
- – wymiar charakterystyczny wibrującego ciała stałego.
Niekiedy
- oznacza maksymalną amplitudę zmian prędkości płynu,
- – częstotliwość oscylacji prędkości płynu,
- – okres oscylacji prędkości płynu.
W tym drugim przypadku liczba Keulegana-Carpentera stanowi odwrotność liczby Strouhala.
Własności
Liczba Keulegana-Carpentera powiązana jest ściśle z lokalnym i adwekcyjnym przyspieszeniem płynu, występującym zarówno w hydrodynamicznym równaniu Eulera dla płynów idealnych, jak i w równaniu Naviera-Stokesa dla płynów rzeczywistych. Biorąc pod uwagę wymiary tych przyspieszeń:
- przyspieszenie adwekcyjne:
- przyspieszenie lokalne:
Widać wyraźnie, że ich stosunek równy jest liczbie Keulegana-Carpentera.
Zastosowania
Liczba Keulegana-Carpentera stosowana jest w teorii drgań ciał stałych wywołanych wirami występującymi w płynach opływających te ciała. Znajomość liczby Keulegana-Carpentera pozwala na oszacowanie częstotliwości drgań opływanego ciała.