Liczba Cauchy’ego

wielkość bezwymiarowa używana w mechanice płynów
(Przekierowano z Liczba Cauchy'ego)

Liczba Cauchy’ego, – jedna z bezwymiarowych liczb podobieństwa używanych w mechanice płynów do opisu przepływów ściśliwych. Jej nazwa pochodzi od nazwska francuskiego matematyka Augustina Cauchy.W przypadku gdy ściśliwości płynu nie można zaniedbać, aby zachować podobieństwo dynamiczne siły bezwładności oraz sprężystości muszą być rozpatrywane łącznie. Liczba Cauchy’ego jest więc definiowana jako stosunek wartości tych sił w rozpatrywanym przepływie i może być zapisana jako:

gdzie:

= gęstość płynu (jednostka SI: kg/m³),
= lokalna prędkość płynu (jednostka SI: m/s),
= Współczynnik sprężystości objętościowej (jednostka SI: Pa).

Relacja między Liczbą Cauchy’ego i liczbą Macha

W przemianie izentropowej, liczba Cauchy’ego może być wyrażona w powiązaniu z liczbą macha. Izentropowy współczynnik sprężystości objętościowej gdzie jest wykładnikiem adiabaty, a jest ciśnieniem płynu.

Przy założeniu że płyn jest gazem doskonałym (czyli podlega równaniu Clapeyrona) otrzymamy:

gdzie:

= prędkość dźwięku (jednostka SI: m/s),
= Stała gazowa (jednostka SI: J/(kg K)),
= temperatura (jednostka SI: K).

Podstawiając zamiast w równaniu na otrzymamy:

Podsumowując, liczba Cauchy’ego równa jest kwadratowi liczby Macha podczas izentropowego przepływu (przemiana izentropowa) gazu doskonałego.

Bibliografia

  • B.S. Massey, J. Ward-Smith, Mechanics of Fluids, 7 edycja. Cheltenham: Nelson Thornes, 1998. ISBN 0-7487-4043-0.