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斯坦頓數

斯坦頓數(Stanton number)簡稱St,是描述流體熱傳量和本身熱容量比例的無因次量。斯坦頓數得名自Thomas Edward Stanton (1865–1931)[1]。斯坦頓數可用來描述強制對流下的传热特性。

其中

斯坦頓數也可以用努塞尔数雷诺数普朗特数表示[2]

其中

斯坦頓數常用來考慮動量邊界層及熱邊界層的相似性時出現[3],可以用來表示管壁剪力(因為黏度造成)以及管壁總熱傳(因為热扩散率造成)之間的關係。

質傳 编辑

利用熱傳及質傳類似的特性,也可以用舍伍德数施密特數取代努塞爾數和普朗特數,得到質傳的等效斯坦頓數[4]

 

 

其中

  •   為質傳的斯坦頓數
  •   為舍伍德数
  •   為雷諾數
  •   為施密特數
  •   是依濃度差來定義(kg s−1 m−2
  •   為流體速度
  •   為通量中物質的密度

邊界層流 编辑

斯坦頓數可以用來量測平板表面附近因為熱傳造成,邊界層熱能增加或是減少的速率。若焓厚度(enthalpy thickness)定義為[5]

 

則斯坦頓數可以等效如下式[6]

 

上式是針對平板的邊界層流,且平板的溫度及特性都是相同的。

Reynolds-Colburn類比的相關性 编辑

利用有關有粘性次層流及thermal log紊流模型的Reynolds-Colburn類比特性,可以得到以下紊流熱傳的公式[7]

 

其中

 

參考資料 编辑

  1. ^
  2. ^ Bird, Stewart, Lightfoot. Transport Phenomena. New York: John Wiley & Sons. 2007: 428. ISBN 978-0-470-11539-8. 
  3. ^ [oer.pusan.ac.kr/file/download?id=215 Chapter 6. Introduction to convection]
  4. ^ BINAY K. DUTTA. PRINCIPLES OF MASS TRANSFER AND SEPERATION PROCESSES. PHI Learning Pvt. Ltd. 21 January 2007: 103–. ISBN 978-81-203-2990-4. 
  5. ^ Reynolds Number. [2019-07-15]. (原始内容于2020-01-31). 
  6. ^ Kays, Crawford, Weigand. Convective Heat and Mass Transfer. McGraw-Hill. 2005. 
  7. ^ Lienhard, Lienhard. A Heat Transfer Texbook. Phlogiston Press. 2012. 

斯坦頓數, stanton, number, 簡稱st, 是描述流體熱傳量和本身熱容量比例的無因次量, 得名自thomas, edward, stanton, 1865, 1931, 可用來描述強制對流下的传热特性, displaystyle, frac, frac, 其中, 對流传热系数, 流體密度, 流體比熱容, 流體速率也可以用努塞尔数, 雷诺数及普朗特数表示, displaystyle, mathrm, frac, mathrm, mathrm, mathrm, 其中, nu是努塞尔数, re是雷诺数, p. 斯坦頓數 Stanton number 簡稱St 是描述流體熱傳量和本身熱容量比例的無因次量 斯坦頓數得名自Thomas Edward Stanton 1865 1931 1 斯坦頓數可用來描述強制對流下的传热特性 S t h G c p h r u c p displaystyle St frac h Gc p frac h rho uc p 其中 h 對流传热系数 r 流體密度 cp 流體比熱容 u 流體速率斯坦頓數也可以用努塞尔数 雷诺数及普朗特数表示 2 S t N u R e P r displaystyle mathrm St frac mathrm Nu mathrm Re mathrm Pr 其中 Nu是努塞尔数 Re是雷诺数 Pr是普朗特数 斯坦頓數常用來考慮動量邊界層及熱邊界層的相似性時出現 3 可以用來表示管壁剪力 因為黏度造成 以及管壁總熱傳 因為热扩散率造成 之間的關係 目录 1 質傳 2 邊界層流 2 1 Reynolds Colburn類比的相關性 3 參考資料質傳 编辑利用熱傳及質傳類似的特性 也可以用舍伍德数和施密特數取代努塞爾數和普朗特數 得到質傳的等效斯坦頓數 4 S t m S h R e S c displaystyle mathrm St m frac mathrm Sh mathrm Re mathrm Sc nbsp S t m h m r m u displaystyle mathrm St m frac h m rho m u nbsp 其中 S t m displaystyle St m nbsp 為質傳的斯坦頓數 S h displaystyle Sh nbsp 為舍伍德数 R e displaystyle Re nbsp 為雷諾數 S c displaystyle Sc nbsp 為施密特數 h m displaystyle h m nbsp 是依濃度差來定義 kg s 1 m 2 u displaystyle u nbsp 為流體速度 r m displaystyle rho m nbsp 為通量中物質的密度邊界層流 编辑斯坦頓數可以用來量測平板表面附近因為熱傳造成 邊界層熱能增加或是減少的速率 若焓厚度 enthalpy thickness 定義為 5 D 2 0 r u r u T T T s T d y displaystyle Delta 2 int 0 infty frac rho u rho infty u infty frac T T infty T s T infty dy nbsp 則斯坦頓數可以等效如下式 6 S t d D 2 d x displaystyle mathrm St frac d Delta 2 dx nbsp 上式是針對平板的邊界層流 且平板的溫度及特性都是相同的 Reynolds Colburn類比的相關性 编辑 利用有關有粘性次層流及thermal log紊流模型的Reynolds Colburn類比特性 可以得到以下紊流熱傳的公式 7 S t C f 2 1 12 8 P r 0 68 1 C f 2 displaystyle mathrm St frac C f 2 1 12 8 left mathrm Pr 0 68 1 right sqrt C f 2 nbsp 其中C f 0 455 l n 0 06 R e x 2 displaystyle C f frac 0 455 left mathrm ln left 0 06 mathrm Re x right right 2 nbsp 參考資料 编辑 The Victoria University of Manchester s contributions to the development of aeronautics Bird Stewart Lightfoot Transport Phenomena New York John Wiley amp Sons 2007 428 ISBN 978 0 470 11539 8 oer pusan ac kr file download id 215 Chapter 6 Introduction to convection BINAY K DUTTA PRINCIPLES OF MASS TRANSFER AND SEPERATION PROCESSES PHI Learning Pvt Ltd 21 January 2007 103 ISBN 978 81 203 2990 4 Reynolds Number 2019 07 15 原始内容存档于2020 01 31 Kays Crawford Weigand Convective Heat and Mass Transfer McGraw Hill 2005 Lienhard Lienhard A Heat Transfer Texbook Phlogiston Press 2012 取自 https zh wikipedia org w index php title 斯坦頓數 amp oldid 69185885, 维基百科,wiki,书籍,书籍,图书馆,

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