佩克萊數

佩克萊數(Peclet number,簡稱Pe數）是一個在連續傳輸現象研究中經常用到的一個無量綱數。其物理意義為對流速率與擴散速率之比，其中擴散速率是指在一定濃度梯度驅使下的擴散速率。

基本介紹

• 中文名：佩克萊數
• 外文名：Peclet number
• 物理意義：對流速率與擴散速率之比
• 相關準數：雷諾數、施密特數、普朗特數
• 套用：傳熱傳質速率方程
• 領域：傳輸原理

基本概述

佩克萊數(Peclet number,簡稱Pe數）是一個在連續傳輸現象研究中經常用到的一個無量綱數，以法國物理學家Jean Claude Eugène Péclet的名字命名，有時候也被稱為Brenner數的情況下，用符號Br表示，以表示對Howard Brenner的敬意。其物理意義為對流速率與擴散速率之比，其中擴散速率是指在一定濃度梯度驅使下的擴散速率。在物質質量傳遞的情況下下，Péclet 數是雷諾數（Reynolds number）和施密特數（Schmidt number）的乘積。在熱流體傳熱中，熱Peclet數相當於雷諾數（Reynolds number）和普朗特數（Prandtl number）的乘積。

定義

佩克萊數定義為:

v — 對流速率

u — 擴散速率

對於傳質傳輸：

對於熱量傳輸：

其中L為特徵長度，u為局部流速，D為質量擴散係數；

α為熱擴散係數：

其中k是導熱係數，ρ是密度，Cp是熱容量。

在熱質傳輸研究中，一種流體中往往有不同的佩克萊數，這可能導致雙擴散對流現象。但是在工程套用中佩克萊數通常是很大的，也就是說流體中上下層的屬性差別越來越小，流體中各層的變數逐漸統一，因此在建模過程中可以採用更為簡化的模型。

其他類比的特徵數

（1）普朗特數：Pr=，表述動量傳輸與熱量傳輸的類比，其值由物體的物性決定，即由運動粘度係數（動量擴散係數）與導溫係數（熱量擴散係數）之比決定。

（2）施密特數：Sc=，表述動量傳輸與質量傳輸的類比，其值由物體的物性決定，即由運動粘度係數（動量擴散係數）與分子擴散係數D（質量傳輸係數）之比決定。

（3）路易斯數：Le=,表述熱量傳輸與質量傳輸的類比，其值由物體的物性決定，即由導溫係數（熱量擴散係數）與分子擴散係數D（質量傳輸係數）之比決定。