Prandtl Nummer Key to Understanding Fluid Flow and Heat Transfer
Formel:- Die-Prandtl-Zahl-ist-ein-grundlegender-dimensionsloser-Parameter-in-der-Strömungsmechanik,-symbolisiert-durch- Um-jedes-Element-dieser-Formel-aufzuschlüsseln-und-seine-Bedeutung-zu-erkunden: Veranschaulichen-wir-dies-mit-einem-Beispiel,-das-Wasser-bei-Raumtemperatur-betrifft: Stellen-Sie-sich-vor,-Sie-entwerfen-das-Kühlsystem-für-einen-Rennwagenmotor.-Die-Prandtl-Zahl-wäre-beim-Festlegen-der-Art-des-Kühlmittels-entscheidend,-das-für-eine-effiziente-Wärmeabfuhr-benötigt-wird.-Eine-niedrigere-Prandtl-Zahl-könnte-anzeigen,-dass-die-Flüssigkeit-Wärme-relativ-schnell-überträgt-im Vergleich zu der Rate, mit der sie gemischt oder bewegt wird, was vorteilhaft sein könnte, um sicherzustellen, dass der Motor während des Rennens nicht schnell überhitzt.Pr-=-(v-×-Cp)-/-kDas-Verständnis-der-Prandtl-Zahl-in-der-Strömungsmechanik
Pr.-Diese-Zahl-ist-entscheidend-für-das-Verständnis-des-Verhaltens-von-Strömungen-und-Wärmeübertragungen.-Sie-wird-anhand-der-Formel-berechnet:Pr-=-(v-×-Cp)-/-kDetails-zur-Formel
v-(dynamische-Viskosität):-Misst-den-inneren-Widerstand-der-Flüssigkeit-gegenüber-der-Strömung-und-wird-normalerweise-in-Pascal-Sekunden-(Pa·s)-oder-kg/(m·s)-gemessen.-Zum-Beispiel-hat-Honig-eine-höhere-Viskosität-im-Vergleich-zu-Wasser.Cp-(spezifische-Wärmekapazität):-Die-Menge-an-Wärme,-die-benötigt-wird,-um-die-Temperatur-einer-Masseneinheit-einer-Substanz-um-ein-Grad-Celsius-(oder-ein-Kelvin)-zu-erhöhen.-Gemessen-in-Joule-pro-Kilogramm-pro-Kelvin-(J/(kg·K)).k-(Wärmeleitfähigkeit):-Die-Rate,-mit-der-Wärme-durch-ein-Material-fließt,-gemessen-in-Watt-pro-Meter-pro-Kelvin-(W/(m·K)).-Zum-Beispiel-haben-Metalle-eine-hohe-Wärmeleitfähigkeit.Eingaben-und-Ausgaben
v-=-0,001-Pa·s-(dynamische-Viskosität-von-Wasser)Cp-=-4186-J/(kg·K)-(spezifische-Wärmekapazität-von-Wasser)k-=-0,6-W/(m·K)-(Wärmeleitfähigkeit-von-Wasser)Pr-=-(0,001-Pa·s-×-4186-J/(kg·K))-/-0,6-W/(m·K)-=-6,9767Pr-=-6,9767-(dimensionslos)Praktische-Anwendung