プラントル数計算ツールは、流体力学における重要な無次元数を決定するツールとして機能します。ルートヴィヒ・プラントルにちなんで名付けられたこの数字は、次の相対的な重要性を分析するのに役立ちます。 勢い 流体中の拡散率から熱拡散率まで。
プラントル数の計算式
プラントル数 (Pr) は次の式を使用して計算されます。
Pr = μ * Cp / k
どこ:
- Pr はプラントル数です。
- μ は流体の動粘度です。
- Cpは具体的なものです 熱 液体の容量。
- k は流体の熱伝導率です。
実用化と応用
プラントル数を理解すると液体の予測に役立ちます フロー 特性、流体内の熱伝達、および 境界 レイヤーの動作。ただし、さまざまな流体に対してこの数値を繰り返し計算するのは面倒な場合があります。ユーザーを支援するために、さまざまな物質について一般的に求められるプラントル数の表を以下に示します。
流体 | プラントル数 (Pr) |
---|---|
水 | 7 |
エアー | 0.72 |
エンジンオイル | 150 |
エタノール | 26 |
マーキュリー | 0.025 |
流体 | 動粘度(Pa・s) | 熱伝導率(W/(m・K)) |
---|---|---|
水 | 0.001 | 0.6 |
エアー | 0.000018 | 0.025 |
エンジンオイル | 0.2 | 0.16 |
エタノール | 0.001 | 0.17 |
マーキュリー | 0.00157 | 8.5 |
グリセリン | 0.95 | 0.28 |
この表は、一般的に使用される流体の動粘度と熱伝導率の値を示しています。これらのパラメータを理解することは、さまざまな工学的および科学的用途における熱伝達、流体の流れ、その他の現象を解析する上で非常に重要です。
プラントル数計算機の例
水の熱伝達特性を分析しているとします。プラントル数計算ツールの使用:
- 動粘度(μ):0.001Pa・s
- 比熱容量(Cp):4186J/(kg・K)
- 熱伝導率(k):0.6W/(m・K)
計算すると、水のプラントル数は約 6.977 になります。
最も一般的な FAQ
高いプラントル数は、熱拡散率が運動量拡散率よりも高いことを示唆しており、温度変動の混合が遅いことを示しています。逆に、低いプラントル数は、熱拡散率よりも運動量拡散率が優勢であることを示します。
これは、流体内で熱がどのように伝達されるかを予測するのに役立ちます。この数値を理解することは、効率的な熱交換システムの設計や流体の挙動の予測に役立ちます。
はい、温度変化や流体の相変化によって変化する可能性があります。