عدد ستروهال
عدد ستروهال في فيزياء الموائع (بالإنجليزية : Strouhal number) ويختصر بالرمز وينتسب إلى الفيزيائي التشيكي "فينسينت ستروهال" (1850–1922) الذي استخدمه أول مرة في عام 1878 لوصف حركة الموائع .[1][2] عدد ستروهال هو عدد مطلق ، إذ ليست له وحدات .
يستخدم عدد ستروهال لاستنتاج التردد الذي تنفصل عنده دوامة عن عائق في طريق مائع جاري مثل الهواء أو الماء . تحدث تلك الظاهرة أيضا فيما يسمى شارع كارمان الدوامي.
يعرف عدد ستروهال بالمعالة التالية:
حيث:
- تردد الانفصالf
- حجم الجسم العائق (أو قطره إذا كان أسطوانيا) l
- سرعة جريان المائع u.
يبين الشكل البياني تغير عدد ستروهال بتغير عدد رينولد في حالة وقوف اسطوانة في مائع يجري . والمنحنى يقول الآتي :
- عند عدد رينولدز 70 يكون عدد ستروهال 12و0
- وبتزايد عدد رينولدز يتزايد عدد ستوهال حتى يصل عدد رينولدز إلى نحو 1000 فيصل عدد ستروهال إلى 216و0 .
- بعده تلك النقطة يبدأ عدد ستروهال ينخفض قليلا مع تزايد عدد رينولد ، ويصل إلى 19و0 عندما يبلغ عدد رينولز 100.000 .
- ثم يبدأ عدد ستروهال في الزيادة ثانيا بزيادة عدد رينولد ، حيث يصل عدد ستروهال مثلا إلى 30و0 عندما يبلغ عدد رينولد 10.000.000.
يستخدم في معظم الحالات العملية التقريب:
فيمكن بذلك حساب "التردد " الذي يحث عنده انفصال للدوامة عن العائق :
يلاحظ استخدام التقسيم اللوغاريتمي لإعطاء قيم عدد رينولدز حيث أنه يتغير سريعا بين 10 و 10.000.000
أمثلة
يهب ريح بسرعة 20 متر في الثانية حول كبل يبلغ قطره 01و0 متر ، فيمكننا سماع رنين الكابل عند التردد 0,2 · 20 /01و0 = 400هيرتز .
يلاحظ استخدام الوحدات التالية : سرعة الريح بالمتر/الثانية ، قطر الكابل بالمتر . والنتيجة هي 1/ثانية أي هيرتز ، وهذا هو تردد الصوت الذي نسمعه .
مثال آخر:
تقذف طائرة قنبلة من ارتفاع 2000 متر فتصل سرعة سقوطها 200 متر/الثانية . فإذا بلغ قطر القنبلة عدة ديسيمترات فإننا نسمع زئيرها ( تردد صوتها) بالإضافة إلى تغيره بسبب تأثير دوبلر.
مراجع
- "معلومات عن عدد ستروهال على موقع academic.microsoft.com". academic.microsoft.com. مؤرشف من الأصل في 2 نوفمبر 2020. الوسيط
|CitationClass=
تم تجاهله (مساعدة) - "معلومات عن عدد ستروهال على موقع jstor.org". jstor.org. مؤرشف من الأصل في 3 أبريل 2020. الوسيط
|CitationClass=
تم تجاهله (مساعدة)
- بوابة رياضيات
- بوابة الفيزياء