斯坦頓數

介紹

斯坦頓數是一個無量綱數，用於測量傳遞到流體中的熱量與流體的熱容量之比。斯坦頓數以托馬斯·愛德華·斯坦頓（Thomas Edward Stanton）（1865-1931）命名。它用於表征強制對流中的熱傳遞。

h：對流傳熱係數

ρ：流體的密度

cp ：流體的比熱

u ：流體速度

它也可以用流體的努塞爾，雷諾茲和普蘭特數表示

Nu：努塞爾數;

R：雷諾數;

Pr：普朗特數

考慮到動量邊界層和熱邊界層的幾何相似性，斯坦頓數的出現可用於表示壁處的剪下力（由於粘滯阻力）與總熱傳遞之間的關係牆壁（由於熱擴散性）。

在流體的溫度和流速等條件相同時，St數愈大，發生於流體與固體壁面之間的對流換熱過程就愈強烈。

使用熱質傳遞類比，可以使用Sherwood和Schmidt分別代替努塞爾數和普朗特數，發現傳質St等效。

St_m是質量Stanton數；

Sh是舍伍德數；

Re是雷諾數；

Sc是施密特數；

基於濃度差h_m

ρ_m是物種通量的組分密度。

斯坦頓數是由於從平坦表面傳熱而導致的邊界層中熱能缺陷（或過剩）變化率的有用測量。如果焓厚度定義為，

那么斯坦頓數相當於

對於具有恆定表面溫度和性能的平板上的邊界層流動。