普朗特数的几何意义？(j因子是什么意思)

普朗特数的几何意义？

普兰特数（Pr）是一个流体力学无因次（即无量纲）的标量，以德国力学家路德维希·普朗特的名字命名，它反映了流体中能量和动量迁移过程的相互影响，在热力计算中具有重要的作用。

普朗特数是由流体物性参数组成的一个无因次数（即无量纲参数），表明温度边界层和流动边界层的关系，反映流体物理性质对对流传热过程的影响。

j因子是什么意思

j因子是奇尔顿（chilton）和柯尔本（colburn）研究传热、传质与动量传递的类似，所提出的无因次因子。

对传热用jH表示为：；对传质用jD表示为。上式中，h为对流传热膜系数；Cρ。为流体比热；为液体平均速度；ρ为流体密度；Pr、Nu、Re、Sc、Sh分别为普朗特数、努塞尔数、雷诺数、施密特数、舍伍德数。kC为传质膜系数

普朗特数的几何意义？

普兰特数（Pr）是一个流体力学无因次（即无量纲）的标量，以德国力学家路德维希·普朗特的名字命名，它反映了流体中能量和动量迁移过程的相互影响，在热力计算中具有重要的作用。

普朗特数是由流体物性参数组成的一个无因次数（即无量纲参数），表明温度边界层和流动边界层的关系，反映流体物理性质对对流传热过程的影响。

如何计算换热器的换热能力？

一般汽水换热时，我们让高温气体走壳程，低温冷媒走管程。那么对于高温气体来讲，它的流动属于横掠管束流动，在这里我仅给出计算对流传热系数的公式：

Nu=C*Re^m，其中Nu为努赛尔特数，m是根据管径、管间距查表得出的修正系数；Re是表征流体流态的状态参数，雷诺数，Re=v*L/a（v为介质流速，L为特征长度，a为介质的导热系数）

而同时Nu=ht*L/a→ht=Nu*a/L，其中hc即为我们需要求的高温气体对流换热系数，W/(㎡K)，其中a为气体的导热系数，根据设计的实际定性温度查表得出；L为特征长度，当流体横掠圆管时，我们一般取管外径。那么，通过上述计算步骤就可以求出高温气体的对流换热系数ht。

对于低温冷媒而言，它的流动可以认为是管内湍流，一般换热器我们设计的时候是选用直径16或者18的管子，当然这个是根据实际情况比如管材，流量，流体品质等等来决定。

管内湍流的传热模型较多，传热学史上也是众说纷纭，各有所长，我们一般推荐采用：

Nu=0.023*Re^0.8*Pr^n，其中Pr为流体的普朗特数，可根据定性温度查表，n为特征系数，流体被加热时n=0.4，流体被冷却时n=0.3；其余参数与上述相同，不再重复。

同样Nu=hc*L/a→hc=Nu*a/L，从而计算得出冷媒的对流传热系数，需要注意的是，这里的特征长度L为管内径。

换热器传热系数K的整合：

有了ht和hc以后，K=1/{（1/ht+Ro）/f +Rw+Ri(Ao/Ai)+(Ao/Ai)/hc}

其中，Ri和Ro分别为管内和管外的污垢热阻，根据你实际的流体性质可查表；

RW为管壁的导热热阻，与管子本身的材质有关304和CS的就截然不同；

Ao/Ai为管热管的瓦表面积与内表面积之比，如果管子没有进行翅化，也可以简化为外径与内径之比；

f为肋面总效率，如果外表面没有进行翅化，则f=1。