Coriolisovo číslo
Coriolisovo číslo [-] je v hydraulice bezrozměrný parametr, který vyjadřuje poměr skutečné kinetické energetické výšky k energetické výšce vyjádřené ze střední průřezové rychlosti (viz např. [1][2]). Dá se odvodit základní vztah
kde [ms−1] je místní (bodová) rychlost, [ms−1] střední průřezová rychlost, [m2] průtočná plocha, [ms−1] bodová (místní) rychlost příslušná dílčí ploše [m2] příčného profilu. Jak je zřejmé ze vzorce, závisí stejně jako číslo Boussinesqovo na tvaru průtočného průřezu a rozdělení místních rychlostí po průřezu.
Podle některých autorů závisí na charakteristice rozdělení rychlosti, např. na Chézyho rychlostním součiniteli C nebo na exponentu parabolického rozdělení rychlosti. Např. podle Chowa[3] lze hodnoty Coriolisova čísla odhadnout jako
kde [ms−1] je maximální rychlost v profilu.
Podle Morozova (viz [4]) je
kde [m0,5s−1] je Chézyho rychlostní součinitel.
Chanson[5] udává za předpokladu parabolického rozdělení rychlostí vztah
kde [-] je exponent parabolického (mocninného) rozdělení rychlosti. Evreinov (viz [4]) udává hodnoty Coriolisova čísla v závislosti na Chézyho rychlostním součiniteli tabelárně – viz tabulka:
C | 20 | 22 | 25 | 28 | 30 | 32 | 35 | 38 | 40 | 45 | 50 |
1,525 | 1,435 | 1,336 | 1,270 | 1,224 | 1,204 | 1,171 | 1,144 | 1,132 | 1,105 | 1,084 | |
- | 1,1 | ||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
C | 55 | 60 | 65 | 70 | 75 | 80 | 85 | 90 | 95 | 100 | 110 |
1,069 | 1,057 | 1,051 | 1,045 | 1,039 | 1,033 | 1,030 | 1,027 | 1,024 | 1,021 | 1,020 | |
1,05 | 1,0 |
Je třeba upozornit na to, že výsledky výpočtu Coriolisova čísla podle různých vztahů se i dosti liší. Výše uvedené vztahy platí pro potrubí a jednoduchá koryta. V případě koryta složeného je nutné uvažovat vliv různých rychlostí v jednotlivých dílčích částech koryta a lze odvodit vztah[3]
kde , a jsou Coriolisovo číslo, modul průtoku a průtočná plocha příslušné -té dílčí části složeného koryta, přičemž modul průtoku je určen jako
.
Máme-li k disposici měření bodových rychlostí, je nejsprávnější a poměrně snadné určit Coriolisovo číslo z definičního vzorce.
Reference
- Boor, B., Kunštátský, J. a Patočka, C. (1968): Hydraulika pro vodohospodářské stavby. SNTL/Alfa Praha/Bratislava
- Kolář,V., Patočka,C. a Bém,J. (1983): Hydraulika. SNTL/Alfa Praha/Bratislava
- Chow, VenTe (1959): Open-Channel Hydraulics. McGraw-Hill
- Železnjakov, G.V. (1976): Teorija gidrometrii. 2. vyd. Gidrometeoizdat, Leningrad
- Chanson, H. (1999): The Hydraulics Of Open Channel Flow - An Introduction. Arnold, London