Keulegan – Tesařské číslo - Keulegan–Carpenter number

Keulegan – Carpenterovo číslo je důležité pro výpočet mávat síly dál offshore platformy.

v dynamika tekutin, Keulegan – Tesařské číslo, také nazývaný číslo období, je bezrozměrné množství popisující relativní důležitost táhnout síly přes setrvačnost síly pro blufovat objekty v oscilační proudění tekutin. Nebo podobně pro objekty, které v klidu oscilují v tekutině. U malých Keulegan – Carpenter převládá setrvačnost čísel, zatímco u velkých čísel (turbulence ) tažné síly jsou důležité.

Číslo Keulegan – Carpenter K._C je definován jako:^[1]

${displaystyle K_ {C} = {frac {V, T} {L}},}$

kde:

• PROTI je amplituda z rychlost proudění oscilace (nebo amplituda rychlosti objektu, v případě oscilačního objektu),
• T je doba oscilace a
• L je charakteristická délková stupnice objektu, například průměr pro válec pod načítání vln.

Číslo Keulegan – Carpenter je pojmenováno po Garbisovi H. Keuleganovi (1890–1989) a Lloydovi H. Carpenterovi.

Úzce související parametr, který se také často používá pro transport sedimentů pod vodní vlny, je parametr posunutí δ:^[1]

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

s A amplituda výchylky kapalných částic v oscilačním toku a L charakteristický průměr materiálu sedimentu. Pro sinusový pohyb tekutiny, A je spojen s PROTI a T tak jako A = VT / (2π), a:

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

Číslo Keulegan – Carpenter může přímo souviset s Navier-Stokesovy rovnice, při pohledu na charakteristické váhy pro akcelerace podmínky:

• konvekční zrychlení: ${displaystyle (mathbf {u} cdot abla) mathbf {u} sim {frac {V ^ {2}} {L}},}$
• lokální zrychlení: ${displaystyle {frac {částečné mathbf {u}} {částečné t}} sim {frac {V} {T}}.}$

Rozdělení těchto dvou stupnic zrychlení dává číslo Keulegan – Carpenter.

Trochu podobný parametr je Strouhal číslo, ve formě rovné reciproční čísla Keulegan – Carpenter. Strouhalovo číslo dává víření frekvence vyplývající z umístění objektu do ustáleného toku, takže popisuje nestabilitu toku v důsledku nestability toku za objektem. Naopak číslo Keulegan – Carpenter souvisí s frekvencí oscilace nestálého toku, do kterého je objekt umístěn.

Viz také

• Morisonova rovnice

Poznámky

Reference

• Keulegan, G. H .; Carpenter, L. H. (1958), "Síly na válcích a deskách v oscilační tekutině", Journal of Research of the National Bureau of Standards, 60 (5): 423–440, doi:10,6028 / jres.060,043
• Dean, R.G .; Dalrymple, R.A. (1991), Mechanika vodních vln pro inženýry a vědceAdvanced Series on Ocean Engineering, 2, World Scientific, Singapur, ISBN  978-981-02-0420-4