Число Кармана

Число Кармана (Ka) — название нескольких критериев подобия в гидродинамике. Обычно числом Кармана называют отношение среднего квадратичного пульсационных составляющих компонент скорости потока жидкости к скорости течения. Эта величина служит мерой турбулентности потока и определяется следующим образом:

где

  •  — пульсационная скорость потока в направлении осей X, Y, Z.
  •  — скорость течения.

Если , то течение ламинарное.

Первое число Кармана

В гидродинамике используется и другое определение числа Кармана, идентичное числу Хагена:

Невозможно разобрать выражение (SVG с запасным PNG (MathML можно включить с помощью плагина для браузера): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «http://restbase-svc.restbase.svc.production22.local:7231/ru-mediawiki.ruwiki.svc.production22.local/v1/»:): {\displaystyle \mathrm{Ka}_1 \, = \frac{\rho \, d^3 \, \Delta p}{\eta^2 L}}

где

  •  — плотность;
  •  — динамическая вязкость;
  •  — перепад давлений;
  •  — характеристическая длина;
  •  — диаметр трубы.

Второе число Кармана

Это определение относится к магнитной гидродинамике. Здесь числом Кармана называют отношение альфвеновской скорости к скорости течения жидкости:

Невозможно разобрать выражение (SVG с запасным PNG (MathML можно включить с помощью плагина для браузера): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «http://restbase-svc.restbase.svc.production22.local:7231/ru-mediawiki.ruwiki.svc.production22.local/v1/»:): {\displaystyle \mathrm{Ka}_2 \, = \frac{v}{v_A} = \frac{1}{\mathrm{Al}}}

где

  •  — магнитная постоянная;
  •  — индукция магнитного поля;
  • Невозможно разобрать выражение (SVG с запасным PNG (MathML можно включить с помощью плагина для браузера): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «http://restbase-svc.restbase.svc.production22.local:7231/ru-mediawiki.ruwiki.svc.production22.local/v1/»:): {\displaystyle v_A \, = \frac{B}{\sqrt{\mu_0 \, \rho}}}  — скорость альфвеновских волн;
  •  — число Альфвена.

Эту величину также называют магнитным числом Маха или числом Альфвена.


Название число Кармана этим величинам дано в честь американского физика Теодора фон Кармана.


Литература