номер Фруда
В механике сплошной среды число Фруда ( Fr ) — безразмерное число , определяемое как отношение инерции потока к внешнему полю (последнее во многих приложениях просто из-за силы тяжести ). Названное в честь Уильяма Фруда ( / ˈ f r uː d / [1] ), число Фруда основано на соотношении скорости и длины, которое он определил как: [2] [3]
Однако в военно- морской архитектуре число Фруда является важной цифрой, используемой для определения сопротивления частично погруженного объекта, движущегося в воде.
В потоках в открытом канале Беланже 1828 впервые ввел отношение скорости потока к квадратному корню из ускорения свободного падения, умноженного на глубину потока. Когда отношение было меньше единицы, поток вел себя как речное движение (т. е. докритический поток) и как движение проливного потока, когда отношение было больше единицы. [4]
Количественная оценка сопротивления плавающих объектов обычно приписывается Уильяму Фруду , который использовал серию масштабных моделей для измерения сопротивления, оказываемого каждой моделью при буксировке с заданной скоростью. Морской конструктор Фредерик Рич выдвинул эту концепцию намного раньше, в 1852 году, для испытаний кораблей и гребных винтов, но Фруд не знал об этом. [5] Отношение скорости к длине было первоначально определено Фрудом в его законе сравнения в 1868 году в терминах размеров как:
Этот термин был преобразован в безразмерные термины и получил имя Фруда в знак признания работы, которую он проделал. Во Франции его иногда называют числом Рича-Фруда в честь Фредерика Рича. [6]
Чтобы показать, как число Фруда связано с общей механикой сплошных сред, а не только с гидродинамикой , мы начнем с уравнения импульса Коши в его безразмерной (безразмерной) форме.
