Numero di Stanton

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Il numero di Stanton, ${\displaystyle \mathrm {St} }$ è un numero adimensionale utilizzato nello studio della convezione forzata.

Definizione matematica

È definito come:

${\displaystyle \mathrm {St} ={\frac {h}{\rho vc_{p}}}}$

dove, utilizzando le unità di misura del sistema internazionale:

• ${\displaystyle h}$ è il coefficiente di scambio termico, ${\displaystyle \left[\mathrm {W} \,\mathrm {m} ^{-2}\mathrm {K} ^{-1}\right]}$;
• ${\displaystyle \rho }$ è la densità, ${\displaystyle \left[\mathrm {kg} \,\mathrm {m} ^{-3}\right]}$;
• ${\displaystyle v}$ è la velocità, ${\displaystyle \left[\mathrm {m} \,\mathrm {s} ^{-1}\right]}$;
• ${\displaystyle c_{p}}$ è la capacità termica specifica a pressione costante, ${\displaystyle \left[\mathrm {J} \,\mathrm {kg} ^{-1}\mathrm {K} ^{-1}\right]}$.

Correlazione con altri numeri adimensionali

Il numero di Stanton corrisponde al rapporto tra il numero di Nusselt e il numero di Péclet^[1]:

${\displaystyle \mathrm {St} ={\frac {\mathrm {Nu} }{\mathrm {Pe} }}={\frac {\mathrm {Nu} }{\mathrm {Re} \mathrm {Pr} }}}$

Interpretazione fisica

Rappresenta il rapporto fra il flusso termico che si realizza ad un’interfaccia e il flusso convettivo di energia termica. È l’analogo per il calore del fattore di attrito (o meglio di f/2).^[2]

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Applicazioni

Viene utilizzato nelle espressioni per determinare il coefficiente convettivo termico a convezione forzata, per esempio nella correlazione di Dittus-Boelter.

Note

Bibliografia

• (EN) R. Byron Bird, Warren E. Stewart e Edwin N. Lightfoot, Transport Phenomena, Revised 2nd Edition, New York, John Wiley & Sons, 2007, ISBN 978-0-470-11539-8.

Voci correlate

• Numero di Nusselt
• Numero di Péclet
• Numero di Colburn

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