Froudeho číslo

William Froude

Froudeho číslo (nazývané také Froudovo číslo) je podobnostní číslo, které se používá při zkoumání pohybu prostředí s vyšší hustotou, když probíhající jevy ovlivňuje gravitace. Pojmenované je po Williamovi Froudeovi a označuje se Fr.

Hodnota je dána vztahem (např.,):

$Fr={\frac {v}{\sqrt {gl}}}$,    nebo    $Fr={\frac {v^{2}}{gl}}$

kde $v$ je střední průřezová rychlost proudění (m·s⁻¹), $g$ je gravitační zrychlení (m·s⁻²) a $l$ je charakteristický rozměr (m), v případě otevřených koryt obvykle střední hloubka $y_{s}$,

$y_{s}={S \over B}$

kde $S$ je průtočná plocha (m²) a $B$ je šířka koryta v hladině (m).

Dnes se běžně používá tvar s odmocninou, ve starší tuzemské literatuře a v literatuře sovětské se používal spíše tvar mocninný.

Využití

Využívá se například při popisu pohybu lodí ve vodě. Taktéž charakterizuje jev, který se nazývá fluidizace. Při fluidizaci jde o nadnášení vrstvy tuhého materiálu tekutinou, nebo vzduchem.

Hodnota Froudeova čísla udává typ proudění v otevřeném korytě. Při hodnotě Fr=1 nastává v korytě tzv. kritické proudění o minimální specifické energii proudu, které je rozmezím mezi říčním (Fr<1) a bystřinným prouděním (Fr>1).

Froudeho číslo je v zásadě poměr střední průřezové rychlosti proudění a postupové rychlosti malých gravitačních vln na hladině. Toho lze v terénu využít pro odhad charakteru proudění - disturbancí (např. vhozením předmětu do vody) vyvolané vlny se v případě říčního proudění šíří i proti proudu, při kritickém proudění stojí čelo vln na místě, a v bystřinném proudění jsou vlny spláchnuty po proudu

Externí odkazy

• Obrázky, zvuky či videa k tématu Froudeho číslo na Wikimedia Commons