Coriolisovo číslo

Coriolisovo číslo $\alpha$ [-] je v hydraulice bezrozměrný parametr, který vyjadřuje poměr skutečné kinetické energetické výšky k energetické výšce vyjádřené ze střední průřezové rychlosti (viz např. ). Dá se odvodit základní vztah

$\alpha ={{\int _{S}u^{3}dS} \over {v^{3}S}}\doteq {\sum {u_{i}^{3}\Delta S_{i}} \over {v^{3}S}}$

kde $u$ [ms⁻¹] je místní (bodová) rychlost, $v$ [ms⁻¹] střední průřezová rychlost, $S$ [m²] průtočná plocha, $u_{i}$ [ms⁻¹] bodová (místní) rychlost příslušná dílčí ploše $\Delta S_{i}$ [m²] příčného profilu. Jak je zřejmé ze vzorce, závisí stejně jako číslo Boussinesqovo na tvaru průtočného průřezu a rozdělení místních rychlostí po průřezu.

Podle některých autorů závisí na charakteristice rozdělení rychlosti, např. na Chézyho rychlostním součiniteli C nebo na exponentu parabolického rozdělení rychlosti. Např. podle Chowa lze hodnoty Coriolisova čísla odhadnout jako

$\alpha =1+3{\Bigl (}{u_{max} \over v}-1{\Bigr )}^{2}-2{\Bigl (}{u_{max} \over v}-1{\Bigr )}^{3}$

kde $u_{max}$ [ms⁻¹] je maximální rychlost v profilu.

Podle Morozova (viz ) je

$\alpha =1+0,84{\Bigl (}{{{3,7} \over {C^{1/4}}}-1}{\Bigr )}^{1,8}$

kde $C$ [m^0,5s⁻¹] je Chézyho rychlostní součinitel.

Chanson udává za předpokladu parabolického rozdělení rychlostí vztah

$\alpha ={(n+1)^{3} \over n^{2}(n+3)}$

kde $n$ [-] je exponent parabolického (mocninného) rozdělení rychlosti. Evreinov (viz ) udává hodnoty Coriolisova čísla v závislosti na Chézyho rychlostním součiniteli tabelárně – viz tabulka:

Coriolisovo číslo v závislosti na Chézyho součiniteli

C	20	22	25	28	30	32	35	38	40	45	50
$\alpha$	1,525	1,435	1,336	1,270	1,224	1,204	1,171	1,144	1,132	1,105	1,084
$\alpha$	-							1,1
C	55	60	65	70	75	80	85	90	95	100	110
$\alpha$	1,069	1,057	1,051	1,045	1,039	1,033	1,030	1,027	1,024	1,021	1,020
$\alpha$	1,05								1,0

Je třeba upozornit na to, že výsledky výpočtu Coriolisova čísla podle různých vztahů se i dosti liší. Výše uvedené vztahy platí pro potrubí a jednoduchá koryta. V případě koryta složeného je nutné uvažovat vliv různých rychlostí v jednotlivých dílčích částech koryta a lze odvodit vztah

$\alpha ={{\sum (\alpha _{i}K_{i}^{3}/S_{i}^{2})} \over {(\sum K_{i})^{2}/\sum S_{i}}}$

kde $\alpha _{i}$, $K_{i}$ a $S_{i}$ jsou Coriolisovo číslo, modul průtoku a průtočná plocha příslušné $i$-té dílčí části složeného koryta, přičemž modul průtoku je určen jako

$K=CSR^{1/2}$.    

Máme-li k disposici měření bodových rychlostí, je nejsprávnější a poměrně snadné určit Coriolisovo číslo z definičního vzorce.

Reference

Portály: Fyzika