无因次数
物理学术语
无因次数是描述某一物理体系的一个量,它是一个纯数,没有任何物理单位。无因次数一般被定义成一个结果或有单位量的比率,这样就省去了所有单位。
定义
在一些复杂的物理方程中(特别是流体力学和热学中), 由于可变参数数量较多, 无法进行有效的定量研究, 所以将一些参数组合在一起, 作为一个所谓的无因次数, 来有效的研究一些具有相似性质的物理现象。
举例
如果研究发现一个平板剪切紊流在Re=lv/Nu=某一常数的时候充分发展成湍流, 此处的位置是入口1m处. 那么如果只是改变流体的入口速度至以前的2倍, 那么充分发展成湍流的位置将会在0.5m处.
相关概念
无因次数群(dimensionless group)
每个物理量都可用一个因次式表示。在化工中,常常遇到一些由几个物理量组成的群,这些群由于其中物理量的因次彼此相消而变成没有因次,称为无因次群如Re,其中管径d、流速u、流体密度ρ、流体黏度μ的因次分别为L,Lτ-1,ML-3,ML-1τ-1(M代表质量),若将它们代入,则彼此可消掉。无因次群的一个重要特点是,群中的各物理量无论用什么单位制表示,只要单位一致,就彼此相消而变成一个没有单位的恒定的纯粹数目,又称无因次数。
常见的无因次数群:
sherwood数=传质速率/扩散速率=kl/D
stanton数=传质速率/流速=k/v
schmidt数=动量扩散系数/质量扩散系数=υ/D
lewis数=能量扩散系数/质量扩散系数=α/D
Prandtl数=动量扩散系数/能量扩散系数=υ/α
Reynolds数=惯性力/阻力(流速/动量速率)=lv/υ
Grashof数=浮力/阻力
Peclet数=流速/扩散速率
thiele模数=反应速率/扩散速率
参考资料
最新修订时间:2023-04-28 12:51
目录
概述
定义
举例
相关概念
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