Numărul Froude - unul dintre criteriile de similitudine a mișcării lichidelor și gazelor, este o cantitate adimensional. Este utilizat în cazurile în care efectele semnificative ale gravitației .Vvedeno William Froude (William Froude) în 1870. Numărul Froude caracterizează relația dintre forța de inerție și gravitație. care operează pe volumul elementar de gaz fluid sau:
în cazul în care v - rata, g - accelerare liberă cădere, L - lungime de-a lungul liniei de plutire.
Numărul FrudaFr determină ordinea raportul dintre energia cinetică a lichidului într-o creștere cauzată de utilizarea gravitației în calea egală cu lungimea caracteristică. Cu cât numărul Froude. cu atât mai mare rolul de inerție în raport cu greutatea și vice-versa.
Pentru fluid vâscos incompresibil sub acțiunea gravitației. două curente având același număr Reynolds și Froude. Ele sunt similare. Un exemplu de cazul în care ar fi trebuit aplicat legea similitudinii în doar forma primită, este de a testa modele de nave. De fapt, rezistența navei este compusă atât rezistența de frecare și trageți val care își are originea valurilor care formează pe suprafața liberă a lichidului sub influența gravitației. Cu toate acestea, în practică, ne întâlnim cu dificultate: în cazul în care valoarea modelului este de 100 de ori mai mică decât valoarea navei și tipul; conform ecuației pentru a FrudaFr numărul rămâne neschimbat, este necesar să se ia skorostV de 10 ori mai mică decât viteza navei în natură. Numărul ReynoldsaRe, de asemenea, a rămas neschimbată, viscozitatea coeficientului de v necesitatea de a lua 1000 de ori mai mic decât coeficientul de viscozitate a apei; practic, este imposibil să se efectueze. Tot așa, apa utilizată în teste și rezistența la frecare este determinată de anumite formule experimentale. aceeași rezistență reziduală - val - se recalculează pe legea similarității pentru un lichid incompresibil ideală sub acțiunea gravitației; potrivit acestei legi sunt două fluxuri cu același număr Froude vor fi similare (similaritate legea Froude).
Rezistența la deplasarea navei depinde de forma carcasei. În investigarea influenței mișcărilor corpului necesare pentru a extinde și de a examina carcase de familie de circulație clasă formate în conformitate cu unele legi, în funcție de parametrii geometrici, care caracterizează schimbarea caracteristicilor geometrice ale contururile studiate.
Pentru a practica este foarte important să se aloce infinita varietate de parametri ce caracterizează proprietățile formei geometrice Carcasele acestor parametri, care sunt esențiale pentru rezistența reziduală. Experimentele arată că toate contururile posibile ale tipurilor diferite de geometrically parametri principali pleavă convenționale determinarea coeficientului de rezistență. sunt număr Froude și severitate. În schimb, lungimea numărului Froude numărul Froude poate prelua volumul de deplasare:
în cazul în care ψ - coeficient de claritate
Rezistență per tona de deplasare în funcție de coeficientul de claritate și numărul Froude
Numărul Froude permite compararea condițiilor de undă pentru navele de dimensiuni diferite. De exemplu, în cazul în care un model de navă este o scară de la 1: 100, atunci acesta trebuie să fie remorcată la viteze de 10 de ori viteza la vasul inițial pentru a vedea aceeași lungime de undă ca și cea pentru un vas mare, dar pe o scară de 1: 100. Pentru navele de deplasare mare număr Froude este de obicei egal cu 0,2-0,3 și pentru navele de rabotat mici, poate depăși numărul de 1.Takzhe Froude utilizate în modelarea curgerii apei în canale deschise și modele de structuri de testare hidraulice.
Mici schimbări în forma navei și viteza sa este foarte mult reflectată în rezistența de undă; pentru extinderea coca navei și poate crește și descrește, în funcție de faptul dacă undele pupa, interferează cu sistemul undelor prova întări sau slăbi sistemul. Rezistența crește dacă produsele alimentare se încadrează într-una din adânciturile sistemului val arcul, și vice-versa.
Consumul de energie pe 1 m de călătorie, atunci când mersul pe jos mai puțin decât atunci când rulează, dar numai la viteze mici de deplasare. La viteze mari, care rulează, dimpotrivă, mersul pe jos mai economic. Zona, în cazul în care rulează mai profitabile, separat de zona în care mai favorabilă limita de viteză de mers pe jos. Viteza de limitare este determinat numărul de Froude. care se calculează cu formula
unde g - accelerația gravitațională (m / s2); v - viteza mișcării umane (m / s); Lo - înălțimea totală a centrului de masă al corpului în raft de bază.
În cazul în care numărul Froude este mai mică decât unitatea (Fr<1), то выгоднее ходьба, а при Fr>1 manșa profitabilă. Viteza de limitare corespunde condiției Fr = 1, și, prin urmare, poate fi calculat prin formula:
O măsură a debitului relativă a componentei lichide a curentului în două faze, în multe cazuri, este recomandabil să se ia în considerare modificarea numărului Froude
unde ω0 - viteză superficială a lichidului, adică rata volumului componentei lichide împărțit la secțiunea totală transversală a canalului. Când Fr * → 0 primul caz limitativ - convecția liberă, în care legile de bază la fierbere într-un volum mare de fluid discutat mai sus. Când Fr * >> 1 energia cinetică a fazei lichide substanțial mai mari decât forțele de impact de greutate și de tensiune superficială (caz în al doilea rând, relativ simplu de limitare).
2.Utkin VL Biomecanica de exerciții fizice. - M. Educație 1989.
3. DV sivukhin Cursul general al fizicii, adică. 1.Mehanika. M: 1989
5. LI Sedov Similitudinea și metodele dimensionale în mecanica. Moscova: Nauka, 1977
Este nevoie de frame-uri inline de sprijin.