Wärmeübergang (Wärmetransport durch Konvektion)
Prandtl-Zahl
Die Prandtl-Zahl Pr vereinigt die reinen Stoffwerte des Fluids und gibt das Verhältnis zwischen innerer Reibung und Wärmeleitstrom an. Sie wird in der Regel als Quotient aus kinematischer Zähigkeit (Viskosität) und Temperaturleitzahl berechnet:
- Tab.1
- Legende
Symbol | Beschreibung | Einheit |
---|---|---|
Prandtl-Zahl | ||
kinematische Zähigkeit [η · ρ-1 ] | m2 ·s-1 | |
dynamische Zähigkeit | N · s m-2 | |
Fluiddichte | kg · m-3 | |
Temperaturleitzahl | m2 ·s-1 | |
Wärmeleitfähigkeitskoeffizient | W · K-1 · m-1 | |
spezifische Wärmekapazität Fluid bei konstantem Druck | J · kg-1 · K-1 |
Die kinematische Zähigkeit repräsentiert den Impulstransport infolge Reibung, während die Temperaturleitzahl a für den Wärmetransport durch Leitung steht. Da der Impulstransport durch das Strömungsfeld und der Wärmetransport durch das Temperaturfeld (Prandtl-Grenzschicht) bestimmt ist, verbindet die Prandtl-Zahl die beiden für den Wärmeübergang maßgebenden Felder.
- Tab.2
Flüssigkeit | Pr |
---|---|
Quecksilber | 0,026 |
Benzen | 7,79 |
Ethanol | 19,1 |
Ethylenglykol | 188 |
Ricinusöl | 10500 |