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普特朗數

普朗特數Prandtl Number,簡稱Pr數)是一個流體力學中的無因次(無量綱)標量,用於表徵流體中能量和動量遷移過程的相互影響。普朗特數定義為動力黏滯係數(μ)、熱傳導係數(λ)和定壓比熱(cp)之間的比例關係,表達式為Pr=μ/α,其中α是熱擴散率(α=λ/ρc),而c_p是定壓比熱容,v是運動粘度

普朗特數反映了流體動量擴散能力與熱量擴散能力的對比關係,同時也表明了溫度邊界層和流動邊界層之間的關係。它對於理解流體物理性質對對流傳熱過程的影響非常重要。在不同的流體和不同的溫度、壓力條件下,普朗特數的數值會有所不同。例如,大多數氣體的普朗特數小於1,而液體的普朗特數則隨溫度有顯著變化。

普朗特數在熱力計算中扮演著關鍵角色,因為它能夠將流體的多種物理性質(如粘度、導熱係數和比熱容)聯繫起來,幫助工程師更好地理解熱量和動量傳遞過程中的相互作用。