Numero di Péclet

Il numero di Péclet (abbreviato come P e {\displaystyle \mathrm {Pe} } ) è un gruppo adimensionale usato in fluidodinamica, dato dal rapporto tra il calore trasferito per avvezione all'interno di un fluido e quello trasferito per conduzione.
Prende il nome da Jean Claude Eugène Péclet. [1]

Definizione matematica

Può essere ottenuto come prodotto del numero di Reynolds ( R e ) {\displaystyle (\mathrm {Re} )} per il numero di Prandtl ( P r ) {\displaystyle (\mathrm {Pr} )} [2]:

P e = v l a = ρ c p v l λ = R e ⋅ P r {\displaystyle \mathrm {Pe} ={\frac {vl}{a}}={\rho c_{p}vl \over \lambda }=\mathrm {Re} \cdot \mathrm {Pr} }

dove:

  • v {\displaystyle v} è una velocità caratteristica del fluido;
  • l {\displaystyle l} è una lunghezza caratteristica del fenomeno osservato. Nel caso di moto in un condotto equivale al diametro equivalente;
  • a {\displaystyle a} è la diffusività termica del fluido, a = λ ρ c p {\displaystyle a={\frac {\lambda }{\rho c_{p}}}} ;
  • ρ {\displaystyle \rho } è la densità del fluido;
  • c p {\displaystyle c_{p}} è la capacità termica specifica a pressione costante del fluido;
  • λ {\displaystyle \lambda } è la conduttività termica del fluido.

Interpretazione fisica

Il numero di Péclet pesa gli effetti sul sistema considerato del trasporto avvettivo (macroscopico) rispetto all'influenza del trasporto diffusivo (microscopico).

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Applicazioni

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Numero di Péclet di massa

Il numero di Péclet di massa invece tiene conto del peso relativo tra flusso convettivo e flusso diffusivo.

È definito come:[3]

P e ∗ = v l D = R e ⋅ S c {\displaystyle \mathrm {Pe} ^{*}={\frac {vl}{D}}=\mathrm {Re} \cdot \mathrm {Sc} }

dove:

  • D {\displaystyle D} è la diffusività di materia;
  • v {\displaystyle v} è una velocità caratteristica del fluido;
  • l {\displaystyle l} è una lunghezza caratteristica del fenomeno osservato;
  • S c {\displaystyle \mathrm {Sc} } è il numero di Schmidt.

Note

  1. ^ (EN) R. Byron Bird, Warren E. Stewart, Edwin N. Lightfoot, Warren E. Stewart; Edwin N. Lightfoot, Transport Phenomena, 2ª ed., New York, John Wiley & Sons, Inc., 2002, pp. 268;355-356, ISBN 0-471-41077-2.
  2. ^ (EN) E. Richard Cohen e Pierre Giacomo, Symbols, units, nomenclature and fundamental constants in physics, IUPAP Sunamco, 1987, pp. 44-46.
  3. ^ (EN) IUPAC Quantities, Units and Symbols in Physical Chemistry, Ian Mills, Tomislav Cvitas, Klaus Homann, Nicola Kallay, Kozo Kuchitsu, 1993, 2ª ed., Blackwell Science, pp. 81-82, ISBN 0-632-03583-8.

Voci correlate

Controllo di autoritàGND (DE) 4588311-7
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