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• JUAN CARLOS CARDOZO OLVERA

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13/5/2019

Número de Strouhal - Wikipedia, la enciclopedia libre

Número de Strouhal En el análisis dimensional, el número Strouhal (St) es un número adimensional que describe los mecanismos de flujo oscilante. El parámetro lleva el nombre de Vincenc Strouhal, un físico checo que experimentó en 1878 con cables que experimentaban el desprendimiento de vórtices y sonaban con el viento.1 2 El número de Strouhal es una parte integral de los fundamentos de la mecánica de fluidos.

Índice Definiciones Aplicaciones Metrología Locomoción animal Véase también Referencias Bibliografía Enlaces externos

Definiciones El número de Strouhal se presenta a menudo como;

donde f es la frecuencia de desprendimiento de vórtice, L es la longitud característica, por ejemplo, el diámetro hidráulico o el espesor del perfil aerodinámico, U es la velocidad de flujo. En ciertos casos, como el «vuelo en picado», esta longitud característica es la amplitud de la oscilación. Esta selección de longitud característica se puede utilizar para presentar una distinción entre el número de Strouhal y la frecuencia reducida.

donde k es la frecuencia reducida y a es la amplitud de la oscilación. Para grandes números de Strouhal (orden de 1), la viscosidad domina el flujo del fluido, con el resultado de un movimiento oscilante colectivo del "tapón" de fluido. Para números Strouhal bajos, del orden de 10−4 e inferiores, la parte del movimiento de alta velocidad y casi estable domina la oscilación. La oscilación en los números intermedios de Strouhal se caracteriza por la acumulación y rápida eliminación de vórtices.3 https://es.wikipedia.org/wiki/Número_de_Strouhal

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Número de Strouhal - Wikipedia, la enciclopedia libre

Para esferas en flujo uniforme en el rango de números de Reynolds de 8x102 < Re < 2x105 coexisten dos valores del número de Strouhal. La frecuencia más baja se atribuye a la inestabilidad a gran escala de la estela y es independiente del número de Reynolds «Re» y es aproximadamente igual a 0,2. La mayor frecuencia del número de Strouhal es causada por inestabilidades a pequeña escala de la separación de la capa de cizallamiento.4 5

Aplicaciones Metrología

Número de Strouhal en función del número de Reynolds para un cilindro circular largo

En metrología, específicamente en medidores de turbina de flujo axial, el número de Strouhal se usa en combinación con el número de Roshko para dar una correlación entre la tasa de flujo y la frecuencia. La ventaja de este método sobre el método de «frecuencia/viscosidad» frente al factor K es que tiene en cuenta los efectos de la temperatura en el medidor.

donde f = es la frecuencia del medidor, U = caudal, C = coeficiente de expansión lineal para el material de la caja del medidor Esta relación deja a Strouhal sin dimensiones, aunque a menudo se usa una aproximación sin dimensiones para C3 lo que da como resultado unidades de pulsos / volumen, igual que el factor K.

Locomoción animal En natación o en animales voladores, el número de Strouhal se define como:

donde f= frecuencia de oscilación (batido de cola, aleteo de ala, etc.), U= caudal, A= amplitud de oscilación de máximo a máximo. En vuelo o natación de animales, la eficiencia de la propulsión es alta en un rango estrecho de constantes de Strouhal, generalmente alcanzando un pico en el rango de 0.2