Numero adimensionale
In ambito scientifico, un gruppo adimensionale ( o numero adimensionale o numero caratteristico) è una quantità che descrive un determinato sistema fisico, ed è un numero puro, senza alcuna unità fisica.
Tale gruppo viene generalmente definito come prodotto o rapporto di quantità 'dimensionali' di riferimento , in modo tale che il risultato sia privo di dimensione; la scelta delle grandezze di riferimento è fondamentale, giacché una scelta arbitraria porterebbe ad un risultato puramente formale. Operando opportunamente, si ottengono numeri adimensionali aventi ordine di grandezza unitario e tali che, rapportando due numeri adimensionali qualsiasi, è possibile ottenere una misura dell'importanza relativa dei fenomeni cui i numeri fanno riferimento.
I gruppi adimensionali sono largamente utilizzati in tutti campi della scienza e dell'ingegneria per descrivere una grande quantità di fenomeni fisici e per stabilire, sotto opportune condizioni, quali fenomeni, seppur presenti, possano essere trascurati o meno.
Il teorema di Buckingham (vedi anche analisi dimensionale) permette di ricavare il numero di gruppi adimensionali indipendenti necessari ad esprimere le relazioni che descrivono un qualsiasi fenomeno fisico.
Due diversi fenomeni che condividano lo stesso valore dei gruppi adimensionali più importanti possono essere studiati in maniera simile; ciò può permettere, ad esempio, di studiare in maniera simile problemi che abbiano scale di lunghezza diverse, come avviene in genere nella sperimentazione legata a problematiche di fluidodinamica.
Lista di gruppi adimensionali
Il numero di gruppi adimensionali possibili è potenzialmente infinito. A molti di questi è stato dato un nome per la loro importanza in diverse problematiche fisiche.
- coefficiente di attrito: fluidodinamica dei flussi interni
- coefficiente di portanza aerodinamica: portanza aerodinamica su un profilo alare ad un dato angolo d'attacco
- coefficiente di pressione: aerodinamica
- coefficiente di resistenza aerodinamica: resistenza aerodinamica su un profilo alare ad un dato angolo d'attacco
- numero di Abbe: ottica
- numero di Archimede: moto di fluidi a differente densità
- numero di Avogadro: chimica
- numero di Biot: trasmissione del calore per conduzione
- numero di Bodenstein: residence-time distribution
- numero di Damköhler: chimica
- numero di Deborah: reologia
- numero di Eckert: trasmissione del calore per convezione
- numero di Ekman: geofisica
- numero di Eulero: idrodinamica
- numero di Froude: idrodinamica
- numero di Grashof: trasmissione del calore per convezione naturale
- numero di Knudsen: ipotesi del continuo nei fluidi
- numero di Laplace: caratterizzazione di flussi bifase
- numero di Mach: aerodinamica
- numero di Nusselt: trasmissione del calore per convezione forzata
- numero di Ohnesorge: atomizzazione di liquidi
- numero di Peclet: trasmissione del calore per convezione forzata
- numero di Poisson:
- numero di Prandtl: fluidodinamica
- numero di Rayleigh: trasmissione del calore per convezione
- numero di Reynolds: caratterizzazione dei flussi laminari e turbolenti
- numero di Richardson: importanza dell'effetto gravitazionale nel moto dei fluidi
- numero di Rossby: geofisica
- numero di Sherwood: trasmissione del calore per convezione forzata
- numero di Stanton: trasmissione del calore per convezione forzata
- numero di Stokes:
- numero di Strouhal: fluidodinamica di flussi instazionari
- numero di Weber: fluidodinamica di flussi multifase
- numero di Weissenberg: flussi viscoelastici
- peso atomico
- peso molecolare
- scala Rockwell: durezza meccanica