フルード数計算機は、さまざまな環境における流体の動きに対する重力の影響を測定するために設計された特殊なツールです。この無次元数は、特に水力工学、造船建築、河川および沿岸工学の分野で、移動中の液体や気体の挙動を予測および分析する際に重要な役割を果たします。フルード数を理解することは、波の抵抗を評価することにより、効率的で安全な構造物を設計するのに役立ちます。 フロー 体制、土砂輸送。
フルード数計算式の計算式
フルード数 (Fr) を計算する式は次のとおりです。
ここで、
Fr– フルード数 (単位なし)v– 流体の速度 (m/s)g– 重力による加速度 (通常 9.81 m/s²)l- 特性 長さ （氏）
特徴的な長さ (l) 特定のアプリケーションによって異なる場合があります。一般的な例をいくつか示します。
一般用語と換算表
| フルード数 (Fr) | フローレジーム | 特性 |
|---|---|---|
| 仏教徒 < 1 | 亜臨界流 | – 水面の波の発生を最小限に抑えた流線型の流れ。 – 穏やかな波紋が存在するか、目に見える波が存在しない可能性があります。 |
| Fr ≈ 1 | クリティカルフロー | – 亜臨界流と超臨界流の間の移行ゾーン。 – 水面に小さな波が立ち始める場合があります。 |
| フランス > 1 | 超臨界流 | – 水面での波の形成を特徴とする流れ。 – フルード数が高くなるほど、波の高さとプロミネンスが増加します。 |
フルード数計算機の例
速度で移動する船のフルード数を計算する必要があるシナリオを考えてみましょう。 スピード / 7.5 メートル/秒、長さは30メートルです。提供された式を使用して、値を適宜置き換えます。
Fr = 7.5 / √(9.81*30)
計算を実行することで、ユーザーはフルード数を決定することができ、これは重力の影響下での船舶の性能、特に造波特性と全体的な性能を評価するのに役立ちます。 効率 水中で。
最も一般的な FAQ
工学におけるフルード数の重要性は何ですか?
フルード数は、開水路の流れ状況を予測し、船舶を評価するために不可欠です 安定 流体力学に対する重力の影響を理解して水力構造を設計します。
適切な特性長を選択するにはどうすればよいですか?
特性長の選択は、特定の用途によって異なります。船舶の場合は通常船の長さであり、開水路の流れの場合は水深です。
フルード数は 1 より大きくてもよいでしょうか?
はい、1 より大きいフルード数は超臨界流れを示します。この場合、流体の速度が波の速度を超え、亜臨界流れ (Fr < 1) と比較して異なる流れの挙動と波のパターンが生じます。