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单词 Stokes number
释义

Stokes number

中文百科

斯托克斯数

从实验中得到,球的阻力系数Cd和雷诺数之间的关系。实线表示是表面光滑的球,而虚线是表面粗糙的球。在线的数字表示不同的流型及其对流型的影响:
•2:附着流(斯托克斯流)以及稳定的分离流
•3:分离的不稳定流,有边界层分离的上游有层流的边界层,下游会产生卡门涡街
•4:分离的不稳定流,有边界层分离的上游有层流的边界层,下游会有浑沌的紊流船波
•5:后临界分离流,有紊流边界层

斯托克斯数(Stk)得名自乔治·斯托克斯,是流体力学的无量纲,描述悬浮在流场上物体的行为。斯托克斯数定义为物体(或液滴)特征时间和流场特征时间的比值,也就是

其中

若一物体的斯托克斯数低,表示其可以顺着流场的流线(完全移流),而斯托克斯数高时,表示受惯性的影响大,会顺着原来轨迹继续前进。

斯托克斯流中,也就是雷诺数够低的流体,其阻力系数和雷诺数成反比,物体的特性时间可以定义为

其中

在实验流体力学中,粒子图像测速仪会将很小的粒子放在紊流中,再用光观察流体运动的速度及方向(也称为流体的速度场),斯托克斯数用来可以粒子图像测速仪中,流体示踪剂的保真性。若要有足够的示踪准确性,粒子的反应时间需要比流场的最小时间刻度要快。斯托克斯数小表示示踪准确性较高,若\mathrm{Stk} \gg 1,在流场快速减速时,粒子会和流场分离。若\mathrm{Stk} \ll1,粒子会跟着流场。若\mathrm{Stk} \ll 0.1,示踪准确性误差会小于1%。

英语百科

Stokes number 斯托克斯数

Drag coefficient Cd for a sphere as a function of Reynolds number Re, as obtained from laboratory experiments. The solid line is for a sphere with a smooth surface, while the dashed line is for the case of a rough surface. The numbers along the line indicate several flow regimes and associated changes in the drag coefficient:
•2: attached flow (Stokes flow) and steady separated flow,
•3: separated unsteady flow, having a laminar flow boundary layer upstream of the separation, and producing a vortex street,
•4: separated unsteady flow with a laminar boundary layer at the upstream side, before flow separation, with downstream of the sphere a chaotic turbulent wake,
•5: post-critical separated flow, with a turbulent boundary layer.

The Stokes number (Stk), named after George Gabriel Stokes, is a dimensionless number characterising the behavior of particles suspended in a fluid flow. The Stokes number is defined as the ratio of the characteristic time of a particle (or droplet) to a characteristic time of the flow or of an obstacle, or

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更新时间:2025/6/22 23:10:16