柯西数
柯西数(Ca)是流体力学中有关可压缩流的无量纲,得名自法国数学家奥古斯丁·路易·柯西。当可压缩性有显著影响时,在考虑动态相似性的惯性力时,也需要考虑弹力,柯西数是流体惯性力和可压缩力(弹力)比例,可以表示如下:
- ,
其中
- 为流体密度(国际标准制单位:kg/m3)
- v为局部的流体速度(国际标准制单位:m/s)
- K 为体积模量(国际标准制单位:Pa)
柯西数和马赫数的关系
在等熵流中柯西数可以用马赫数表示,等熵体积模量 ,其中 为热容比,而p为流体压力。 若流体为理想气体,则依照理想气体定律
- ,
其中
- 为声速(国际标准制单位:m/s)
- R = 气体常数(国际标准制单位:J/(kg K))
- T = 温度(国际标准制单位:K)
取代柯西数公式中的K(Ks),可得
- .
因此在理想气体的等熵流中,柯西数是马赫数的平方。
参考资料
- Massey, B. S.; Ward-Smith, J. Mechanics of Fluids 7th. Cheltenham: Nelson Thornes. 1998. ISBN 0-7487-4043-0.