Nombre de Froude

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca

El nombre de Froude (Fr) és un nombre adimensional que relaciona l'efecte de les forces d'inèrcia i les forces de gravetat que actuen sobre un fluid. Deu el seu nom a l'enginyer hidrodinàmic i arquitecte naval anglès William Froude (1810 - 1879). D'aquesta manera el nombre de Froude es pot escriure com:


Descripció[modifica | modifica el codi]

Les forces d'inèrcia (), sobre la base del segon principi de la dinàmica, es defineix com el producte entre la massa () i l'acceleració (), però com ens referim a un fluid escriurem la massa com densitat per volum. En forma dimensional s'escriu:

Per simplificar la definició de forces d'inèrcia en el nostre sistema escriurem

On i seran, respectivament, una distància i un temps característics del nostre sistema.


L pes (' P ) resulta ser el producte entre la massa i l'acceleració de la gravetat [[]].

Que igualment, per simplificar reescriurem així:

Llavors la relació entre les forces d'inèrcia i de gravetat es pot escriure així:

Llavors es defineix el nombre de Froude:

  • - massa volumètrica o densitat [kg/m³]
  • - paràmetre de longitud [m]
  • - paràmetre temporal [s]
  • - paràmetre de velocitat [m/s]
  • - acceleració de la gravetat [m/s ²]

Nombre de Froude en canals oberts[modifica | modifica el codi]

A la zona més alta del sobreeixidor, just abans de caure l'aigua, es compleix que de manera que el règim és crític.

El nombre de Froude en canals oberts ens informa de l'estat del flux hidràulic.[1] El nombre de Froude en un canal es defineix com:[2]

Sent:[3]

  • - velocitat mitjana de la secció del canal [m/s]
  • - Profunditat hidráilica () [m]. Sent A l'àrea de la secció transversal del flux i T l'amplada de la làmina lliure.
  • - acceleració de la gravetat [m/s ²]

En el cas que:

  • Sigui el règim del flux serà supercrític
  • Sigui el règim del flux serà crític
  • Sigui el règim del flux serà subcrític

Vegeu també[modifica | modifica el codi]

Referències[modifica | modifica el codi]

  • Hidràulica dels canals oberts. Vine Et Chow. 1982. ISBN 968-13-1327-5
  • Mott, Robert L. Mecànica de Fluids. Sisena Edició. Editorial Pearson. Mèxic, 2006.