Liczba Froude'a

Liczba Froude'a (ang. Froude number) w mechanice cieczy jest to niemianowana wartość opisująca reżim jednowymiarowego przepływu i jest definiowana jako stosunek sił bezwładności do grawitacji.

Liczba Froude'a opisuje relację pomiędzy prędkością przepływu a głębokością koryta rzecznego i jest zapisywana jako: Fr = V/(g . D)-0,5, gdzie V to prędkość przepływu, g to przyspieszenie grawitacyjne a D to głębokość. Podział form depozycyjnych w rzekach został zaproponowany w 1965 roku przez Simonsa i obejmuje:

  • niski reżim przepływu (Fr poniżej 1), czyli spokojny związany z powstawaniem riplemarków i wydm
  • przejściowy reżim (określany jako krytyczny) tworzy rozmyte wydmy
  • górny reżim przepływu (Fr powyżej 1) związany z przepływem turbulentnym z formami depozycyjnymi: górnym płaskim dnem (dnem zrównanym) i antydiunami, które mogą utrzymywać się w miejscu lub migrować pod prąd.

Stosunek bezwładności przepływu do przyspieszenia ziemskiego może być obrazowo przedstawiony przez prosty eksperyment: gdy wrzucimy kamień do rzeki o niskim reżimie, podprądowa część fali wzburzonej przez kamień ma większą prędkość niż prędkość wody w rzece. Dlatego ta część fali będzie mogła rozchodzić się pod prąd. W przypadku przepływu przejściowego, zatrzyma się w miejscu, natomiast przy przepływie nadkrytycznym fala zostanie zmyta wraz z prądem rzeki.

Literatura

Chorley, R.J., Schumm, S.A., Sugden, D.E. 1985. Geomorphology. Routledge
Graf, W.H. 1984. Hydraulics of sediment transport. Water Resources Publication
Simons E.V., Richardson D.B. 1966. Resistance to Flow in Alluvial Channels, US Geological Survey Professional Paper 422