1. 普朗特數
Bi數:表征導熱熱阻與傳熱熱阻的比值,無量綱數 Fo數:表征導熱時間的無量綱數 Pr數:普朗特數,與溫度有關 Re數:雷諾數,表征動力粘度與運動粘度的比值 Gr:格拉曉夫數,自然流體對流傳熱中表征浮升力和粘性力 Nu數:努賽爾數換熱壁面上的無量綱溫度梯度
2. 普朗特數怎么算
普朗特數在流體運動學黏性系數γ與導溫系數κ比值的無量綱數Pr=γ/κ,表明溫度邊界層和流動邊界層的關系,反映流體物理性質對對流傳熱過程的影響
3. 普朗特數pr的物理意義
PR數,是普朗特數的簡稱(Prandtl number)。
普朗特數是由流體物性參數組成的一個無因次數(即無量綱參數),表明溫度邊界層和流動邊界層的關系,反映流體物理性質對對流傳熱過程的影響。
普朗特數是流體力學中表征流體流動中動量交換與熱交換相對重要性的一個無量綱參數,表明溫度邊界層和流動邊界層的關系,反映流體物理性質對對流傳熱過程的影響。
在考慮傳熱的粘性流動問題中,流動控制方程(如動量方程和能量方程)中包含著有關傳輸動量、能量的輸運系數,即動力粘性系數μ、熱導率k和表征熱力學性質的參量定壓比熱Cp。通常將它們組合成無量綱的普朗特數來表示,簡記為Pr。
4. 普朗特數pr的表達式
Bi數:表征導熱熱阻與傳熱熱阻的比值,無量綱數
Fo數:表征導熱時間的無量綱數
Pr數:普朗特數,與溫度有關
Re數:雷諾數,表征動力粘度與運動粘度的比值
Gr:格拉曉夫數,自然流體對流傳熱中表征浮升力和粘性力
Nu數:努賽爾數換熱壁面上的無量綱溫度梯度
5. 普朗特數的物理意義
物理意義: Bi的大小反映了物體在非穩(wěn)態(tài)導熱條件下,物體內溫度場的分布規(guī)律?;蛘哒J為是固體內部導熱熱阻與界面上換熱熱阻之比?!鞠嚓P知識】:畢渥數(Biot數)為傳熱學術語,記為Bi。與傅里葉數(Fo)、普朗特數(Pr)、努塞爾數(Nu)等無量綱數一樣都是傳熱學重要參量。
定義:表征固體內部單位
6. 普朗特數定義
速度邊界層(boundary layer)是高雷諾數繞流中緊貼物面的粘性力不可忽略的流動薄層,又稱附面層。這個概念由近代流體力學的奠基人,德國人Ludwig Prandtl于(普朗特)1904年首先提出。從那時起,邊界層研究就成為流體力學中的一個重要課題和領域。在邊界層內,緊貼物面的流體由于分子引力的作用,完全粘附于物面上,與物體的相對速度為零。由物面向外,流體速度迅速增大至當地自由流速度,即對應于理想繞流的速度,一般與來流速度同量級。
因而速度的法向垂直表面的方向梯度很大,即使流體粘度不大,如空氣、水等,粘性力相對于慣性力仍然很大,起著顯著作用,因而屬粘性流動。而在邊界層外,速度梯度很小,粘性力可以忽略,流動可視為無粘或理想流動。在高雷諾數下,邊界層很薄,其厚度遠小于沿流動方向的長度,根據尺度和速度變化率的量級比較,可將納維-斯托克斯方程簡化為邊界層方程。
求解高雷諾數繞流問題時,可把流動分為邊界層內的粘性流動和邊界層外的理想流動兩部分,分別迭代求解。邊界層有層流、湍流、混合流,低速(不可壓縮)、高速(可壓縮)以及二維、三維之分。由于粘性與熱傳導緊密相關,高速流動中除速度邊界層外,還有溫度邊界層。
7. 普朗特數計算公式
0.2773 (kg/m^3)
現假設壓力為1atm(101325Pa)來計算.
由于溫度較高,壓力不高,因而可以按理想氣體狀態(tài)方程式計算.理想氣體狀態(tài)方程式為:
pv=RgT
得
ρ=1//v=p/(RgT)=101325/(287T)
這里T=273.15+t,將t=20,100,500,1000℃代入計算得到的密度分別為:1.2043,0.9461,0.4566,0.2773 (kg/m^3).
即1m^3的空氣,在1atm下,當溫度分別為20,100,500,1000℃時,其質量分別為:
1.2043,0.9461,0.4566,0.2773 kg.
2、其他變化
導溫系數(a)、導熱系數(λ)、比熱容(cp、cv、cm)、絕熱指數(k)和普朗特數(Pr)等都將發(fā)生比較大的變化.但空氣的基本性質不會變的.