Число Струхаля (, также или ) — безразмерная величина, один из критериев подобия нестационарных (часто колебательных) течений жидкостей и газов. Для колебательных процессов число Струхаля обычно определяется соотношением

где — характерная частота процесса (например, частота образования вихрей), — характерный линейный размер течения (например, гидравлический диаметр), — характерная скорость потока. Для непериодических процессов часто используется определение

где — характерное время процесса. Иногда числом Струхаля называется обратная величина (число гомохронности)

Число названо по имени чешского учёного Винценца Строугала ( 1850 — 1923).

Варианты названия и произношение

Наряду с названием число Струхаля в литературе встречается вариант число Струхала. Ударение в слове Струхаль (Струхал) не установилось: в речи встречается как ударение на первый слог, соответствующее языку-источнику, так и на второй.

Историческая справка

Число Струхаля было введено Рэлеем 1894 г. при теоретическом описании результатов опытов Строугала (Струхаля) по изучению генерации звука при обдувании цилиндрических тел потоком воздуха. Название число Струхаля было, по-видимому, введено Рэлеем в 1915 г..

Механический смысл

Число Струхаля характеризует порядок отношения локальной производной и конвективной производной , входящих в полную производную в уравнении движения. Если число Струхаля мало, , то слагаемым, содержащим производную по времени, можно пренебречь, приближенно рассматривая течение как стационарное или квазистационарное. В противоположном случае существенно нестационарного процесса () можно пренебречь конвективной производной, что в ряде случаев существенно упрощает теоретический анализ (например, в случае движения вязкой жидкости после такого упрощения нелинейные уравнения Навье — Стокса становятся линейными).

Применение для описания автоколебаний тела в потоке жидкости или газа

Зависимость числа Струхаля от числа Рейнольдса при обтекании цилиндра

При описании автоколебаний тел в потоках жидкости и газа (звучание эоловой арфы, флаттер, галопирование) число Струхаля, являющееся, фактически, безразмерной частотой колебания тела, зависит от числа Рейнольдса и других параметров. В случае поперечного обтекания цилиндра, важном с практической точки зрения (действие ветра на провода, башни, ракеты на стартовых позициях), число Струхаля зависит только от числа Рейнольдса, причём в диапазоне (см. рис.) действует приближенный эмпирический закон постоянства числа Струхаля: .


Эта статья использует материал из статьи Wikipedia Число Струхаля, которая выпущена под Creative Commons Attribution-Share-Alike License 3.0.