Zahl von Prandtl

Die Zahl von Prandtl ist eine ohne Dimension Zahl; das Verhältnis des Schwungs diffusivity (kinematische Viskosität) zu thermischem diffusivity. Es wird nach dem deutschen Physiker Ludwig Prandtl genannt.

Es wird als definiert:

:wo:
  • : kinematische Viskosität, (SI-Einheiten: m/s)
  • : dynamische Viskosität, (SI-Einheiten: Papa s = (N s)/m)
  • : Thermalleitvermögen, (SI-Einheiten: W / (M K))
  • : spezifische Hitze, (SI-Einheiten: J / (Kg K))
  • : Dichte, (SI-Einheiten: Kg/M).

Bemerken Sie, dass, wohingegen die Zahl von Reynolds und Zahl von Grashof subscripted mit einer Länge sind, Variable erklettern, enthält die Zahl von Prandtl keine solche Länge-Skala in seiner Definition und ist nur von der Flüssigkeit und dem flüssigen Staat abhängig. Als solcher wird die Zahl von Prandtl häufig in Eigentumstischen neben anderen Eigenschaften wie Viskosität und Thermalleitvermögen gefunden.

Typische Werte dafür sind:

(Niedrig - leitende Übertragung stark)

  • ungefähr 0.015 für Quecksilber
  • ungefähr 0.16-0.7 für Mischungen von edlem Benzin oder edlem Benzin mit Wasserstoff
  • ungefähr 0.7-0.8 für Luft und vieles anderes Benzin,
  • zwischen 4 und 5 für das R-12 Kühlmittel
  • ungefähr 7 für Wasser (An 20 Grad Celsius)
  • 13.4 und 7.2 für das Meerwasser (An 0 Grad Celsius und 20 Grad Celsius beziehungsweise)
  • zwischen 100 und 40,000 für Motoröl
  • ungefähr 1 für den Mantel der Erde.

(Hoch - wechseln convective stark über)

Für Quecksilber ist Hitzeleitung im Vergleich zur Konvektion sehr wirksam: Thermischer diffusivity ist dominierend.

Für Motoröl ist Konvektion in der überwechselnden Energie von einem Gebiet im Vergleich zur reinen Leitung sehr wirksam: Schwung diffusivity ist dominierend.

In Wärmeübertragungsproblemen kontrolliert die Zahl von Prandtl die Verhältnisdicke des Schwungs und der Thermalgrenzschichten. Wenn Pr klein ist, bedeutet es, dass sich die Hitze sehr schnell im Vergleich zur Geschwindigkeit (Schwung) verbreitet. Das bedeutet, dass für flüssige Metalle die Dicke der Thermalgrenzschicht viel größer ist als die Geschwindigkeitsgrenzschicht.

Das Massenübertragungsanalogon der Zahl von Prandtl ist die Zahl von Schmidt.

Siehe auch

  • Unruhige Prandtl Zahl
  • Magnetische Prandtl Zahl

Thermischer diffusivity / Zahl von Nusselt
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