Número de Taylor
En mecànica de decorreguts. el Número de Taylor (Ta) és un número adimensional que caracterisa l'importància de les forces centrífugas (forces d'inèrcia degudes a la rotació d'un decorregut al voltant d'un eix vertical) respecte a les forces viscoses.[1]
El context típic del número de Taylor està en la caracterisació del cridat fluix de Couette entre cilindres o esferas concèntriques en rotació. En el cas d'un sistema que no està rotando uniformemente (fluix de Couette cilíndric quan el cilindre exterior està estacionario i l'interior està rotando) les forces d'inèrcia tendiran a desestabilisar el sistema mentres que les forces viscoses tendiran a estabilisar-ho amortiguando els destorbament i la turbulència.[2]
Per un atre costat en atres casos, l'efecte de la rotació pot ser estabilizante. Aixina per eixemple, en el cas d'un fluix de Couette cilíndric en discriminante positiu de Rayleigh no hi ha inestabilitat axisimétricas. Un atre eixemple és una gaveta d'aigua que està rotando uniformemente; ací el decorregut està subjecte al teorema de Taylor-Proudman que afirma que menuts moviments tendiran a produir destorbament bidimensionales en el fluix rotacional. De totes formes, en este cas, els efectes de la rotació i la viscosidad generalment es caracterisen per mig del número de Ekman i el número de Rossby.
Hi ha vàries definicions del número de Taylor que no són totes equivalents. La més comuna és:
| Símbol | Nom | Unitat |
|---|---|---|
| Número de Taylor | ||
| Viscosidad cinemàtica | m2 / s | |
| Velocitat angular característica | s-1 | |
| Llongitut característica perpendicular a l'eix de rotació | m |
En el cas de inestabilitat inerciales com el fluix de Taylor-Couette, el número de Taylor és matemàticament anàlec al número de Rayleigh que relaciona les forces de flotació i les forces viscoses en convecció. Quan les primeres superen a les segones per damunt d'un ràtio crític es produïx inestabilitat convectiva. De la mateixa forma, en varis sistemes i geometria, quan el número de Taylor supera un valor crític es produïx inestabilitat inercial, cridada inestabilitat de Taylor que dona lloc als vórtices de Taylor.
El número de Taylor es diu aixina en honor al físic britànic Geoffrey Ingram Taylor (1886-1975).
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ Koschmieder, E.L. (1993) Bénard cells and Taylor vortices, page 234, Cambridge University Press
- ↑ G.I. Taylor (1923) Stability of a Viscous Liquid Contained between Two Rotating Cylinders
Referències
[editar | editar còdic]
- Este artícul conté una traducció derivada de «Número de Taylor» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.