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斯坦顿数

作者:教育百科书

斯坦顿数是一个无量纲数,用于测量传递到流体中的热量与流体的热容量之比。斯坦顿数以托马斯·爱德华·斯坦顿(Thomas Edward Stanton)(1865-1931)命名。它用于表征强制对流中的热传递。

斯坦顿数介绍

斯坦顿数是一个无量纲数,用于测量传递到流体中的热量与流体的热容量之比。斯坦顿数以托马斯·爱德华·斯坦顿(Thomas Edward Stanton)(1865-1931)命名。它用于表征强制对流中的热传递。

h:对流传热系数

ρ:流体的密度

cp :流体的比热

u :流体速度

它也可以用流体的努塞尔,雷诺兹和普兰特数表示

Nu:努塞尔数;

R:雷诺数;

Pr:普朗特数

考虑到动量边界层和热边界层的几何相似性,斯坦顿数的出现可用于表示壁处的剪切力(由于粘滞阻力)与总热传递之间的关系 墙壁(由于热扩散性)。

在流体的温度和流速等条件相同时,St数愈大,发生于流体与固体壁面之间的对流换热过程就愈强烈。

使用热质传递类比,可以使用Sherwood和Schmidt分别代替努塞尔数和普朗特数,发现传质St等效。

St_m是质量Stanton数;

Sh是舍伍德数;

Re是雷诺数;

Sc是施密特数;

基于浓度差hm

ρm是物种通量的组分密度。

斯坦顿数边界层流

斯坦顿数是由于从平坦表面传热而导致的边界层中热能缺陷(或过剩)变化率的有用测量。 如果焓厚度定义为,

那么斯坦顿数相当于

对于具有恒定表面温度和性能的平板上的边界层流动。

斯坦顿数相关性

使用雷诺 - 科尔本类比用热对数和粘性子层模型进行湍流,湍流传热的相关性可适用

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