福祿數(Froude number,Fr)為流體力學中無量綱的純量,為慣性力和重力效應之比,公式如下:
![{\displaystyle Fr={\frac {u}{\sqrt {gL}}}}](//wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/44fafc4ffc566b32a685ffe524dfdb1cbfb1b46a)
式中u為流體速度,L為物體特徵長度,g為重力加速度。
明渠流和波浪力學中都常用到福祿數。在明渠流中,長度L為水深h。在波浪力學中,福祿數代表平均流速與重力波的波速之比。福祿數與馬赫數有一些類似。在理論流體力學中,通常不考慮福祿數。比如,齊次的歐拉方程就是一個守恆的方程。
在船舶工程中,福祿數非常重要,可以用來計算淹沒在水中的部分所受到的阻力[1]
。
- 當Fr > 1 稱為超臨界流,為流速急湍,水深小的流況,表示慣性力對流動之影響較重力為大。
- 當Fr < 1 為亞臨界流,為流速緩慢,水深大的流況。
- 當Fr = 1 為臨界流[2][3]。