Nombre de Strouhal

Le nombre de Strouhal (St) est un nombre sans dimension décrivant les mécanismes de circulation oscillante^[1],[2].

Ce nombre porte le nom de Vincent Strouhal, un physicien tchèque. Physiquement, il représente le rapport du temps d'advection et du temps caractéristique de l'instationnarité. Si St << 1, l'écoulement est dit quasi-stationnaire^[3].

Description

En 1878, en étudiant les notes émises par un fil tendu soumis au vent, le physicien tchèque Vincent Strouhal fut le premier à remarquer la relation entre la fréquence du son et le diamètre du fil divisée par la vitesse du vent.

Cette relation s'exprime par la formule

$St= {{f D} \over V}$

avec

• f - fréquence d'émission des tourbillons ;
• D - longueur caractéristique (diamètre du fil dans les expériences de Strouhal) ;
• V - vitesse de l'écoulement non perturbé.

Remarques diverses

À l'aval d'un obstacle placé dans un écoulement on observe généralement un sillage. Si l'obstacle est rigide, la forme de ce sillage varie en fonction de la seule viscosité. Dans le cas où il prend la forme de tourbillons alternés, l'analyse dimensionnelle montre alors que le nombre de Strouhal est fonction du nombre de Reynolds.

Pour un cylindre à section circulaire ce nombre reste dans une large gamme de Reynolds à peu près constant et égal à 0,2. En d'autres termes la période de détachement des tourbillons est proportionnelle à la vitesse.

Le phénomène se complique lorsque la fréquence de Strouhal s'approche d'une fréquence propre du système.

Notes et références

1. ↑ (en) Bernard Stanford Massey, Measures in science and engineering : their expression, relation and interpretation, Chichester, Ellis Horwood Limited, 1986, 216 p. (ISBN 978-0-85312-607-2) (LCCN 86000267) 
2. ↑ (en) Carl W. Hall, Laws and Models:Science, Engineering and Technology, Boca Raton, CRC Press, 2000, 524 p. (ISBN 978-84-493-2018-7) 
3. ↑ Ion Paraschivoiu, Aérodynamique subsonique, Presses intl Polytechnique, 1998 (ISBN 978-2-553-00684-5) 

Liens externes

• Vincent Strouhal, Ueber eine besondere Art der Tonerregung