Numero de Prandtl: Clave para Comprender el Flujo de Fluidos y la Transferencia de Calor

Para-desglosar-cada-componente-de-esta-fórmula-y-explorar-su-significado:

Detalles-de-la-Fórmula

• v-(viscosidad-dinámica):-Mide-la-resistencia-interna-del-fluido-al-flujo-y-generalmente-se-mide-en-Pascal-segundos-(Pa·s)-o-kg/(m·s).-Por-ejemplo,-la-miel-tiene-una-mayor-viscosidad-en-comparación-con-el-agua.
• Cp-(capacidad-calorífica-específica):-La-cantidad-de-calor-requerida-para-elevar-la-temperatura-de-una-unidad-de-masa-de-una-sustancia-en-un-grado-Celsius-(o-un-Kelvin).-Se-mide-en-Joules-por-kilogramo-por-Kelvin-(J/(kg·K)).
• k-(conductividad-térmica):-La-velocidad-a-la-que-el-calor-pasa-a-través-de-un-material,-medida-en-Vatios-por-metro-por-Kelvin-(W/(m·K)).-Por-ejemplo,-los-metales-tienen-alta-conductividad-térmica.

Entradas-y-Salidas

Ilustremos-esto-con-un-ejemplo-que-implica-agua-a-temperatura-ambiente:

• Valores-de-Entrada:
  • v-=-0.001-Pa·s-(viscosidad-dinámica-del-agua)
  • Cp-=-4186-J/(kg·K)-(capacidad-calorífica-específica-del-agua)
  • k-=-0.6-W/(m·K)-(conductividad-térmica-del-agua)
• Cálculo:Pr-=-(0.001-Pa·s-×-4186-J/(kg·K))-/-0.6-W/(m·K)-=-6.9767
• Salida:
  • Pr-=-6.9767-(Adimensional)

Aplicación-en-la-Vida-Real

Imagínate-diseñando-el-sistema-de-enfriamiento-para-el-motor-de-un-coche-de-carreras.-El-Número-de-Prandtl-sería-significativo-para-decidir-el-tipo-de-refrigerante-necesario-para-una-disipación-eficiente-del-calor.-Un-Número-de-Prandtl-más-bajo-podría-indicar-que-el-fluido-transfiere-el-calor-rápidamente-en-relación-con la velocidad a la que se mezcla o se mueve, lo cual podría ser beneficioso para asegurar que el motor no se sobrecaliente rápidamente durante la carrera.

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