沛克莱数英文解释翻译、沛克莱数的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 Peclet number
分词翻译:
沛的英语翻译:
abundant; copious
克的英语翻译:
gram; gramme; overcome; restrain
【医】 G.; Gm.; gram; gramme
数的英语翻译:
a few; count; enumerate; fate; frequently; list; number; numeral; numeric
reckon; repeatedly; serveral
【计】 crossing number; N
【医】 number
【经】 number
专业解析
沛克莱数(Péclet Number,常缩写为Pe)是流体力学和传热学中的一个重要无量纲数,用于表征流体流动过程中对流与扩散(或热传导)两种输运机制的相对重要性。
定义与物理意义
-
核心定义:
- 沛克莱数定义为对流输运速率与扩散输运速率的比值。
- 数学表达式为:
$$
Pe = frac{text{对流速率}}{text{扩散速率}} = frac{L v}{alpha}
$$
其中:
- $L$ 是特征长度(例如管道直径、物体尺寸),
- $v$ 是特征流速,
- $alpha$ 是扩散系数(对于质量扩散是分子扩散系数 $D$,对于热传导是热扩散率 $alpha = k / (rho c_p)$,$k$ 是热导率,$rho$ 是密度,$c_p$ 是比热容)。
- 在传热问题中,它被称为热沛克莱数(Thermal Péclet Number, $Pe_T$):
$$
Pe_T = frac{L v}{alpha} = frac{L v rho c_p}{k}
$$
- 在传质问题中,被称为质量沛克莱数(Mass Péclet Number, $Pe_M$):
$$
Pe_M = frac{L v}{D}
$$
-
物理意义解读:
- Pe >> 1:表示对流效应占主导地位。流体的流动速度很快,或者扩散过程很慢。此时,热量或物质的输运主要由流体运动(对流)控制,扩散的影响可以忽略。例如,高速流动的河流中污染物的传播。
- Pe << 1:表示扩散效应占主导地位。流体的流动速度很慢,或者扩散过程很快。此时,热量或物质的输运主要由分子扩散(或热传导)控制,对流的影响可以忽略。例如,静止流体中的热量传递或分子扩散。
- Pe ≈ 1:表示对流和扩散效应同等重要,两者都需要在分析中考虑。
应用场景
沛克莱数广泛应用于分析涉及流体流动和输运现象的领域:
- 计算流体动力学 (CFD):在数值模拟中,Pe 数是判断数值稳定性和选择合适离散格式(如迎风格式用于高 Pe 数)的关键参数。
- 化学工程:分析反应器中的混合效率、反应物浓度分布、色谱分离过程等。
- 环境工程:研究污染物在河流、地下水或大气中的迁移扩散。
- 生物工程:分析营养物质或药物在生物组织或微流控装置中的输运。
- 材料加工:研究凝固、焊接等过程中热量和溶质的传输。
重要性
沛克莱数提供了一个简洁而强大的工具,用于:
- 预测输运行为:快速判断在特定流动条件下,对流还是扩散是主导机制。
- 简化模型:在 Pe 极大或极小时,可以忽略次要机制,简化物理模型和数学方程。
- 指导实验和模拟:帮助设计实验方案和选择合适的数值计算方法。
参考来源
- 维基百科 (Wikipedia) - "Péclet number" 词条提供了基本定义、公式和应用概述。 (建议用户自行搜索 "Péclet number Wikipedia" 获取最新信息)
- 《英汉工程词典》 (如国防工业出版社、清华大学出版社等版本) - 收录 "Péclet number" 词条,译为 "沛克莱数" 或 "佩克莱数",并给出基本解释。
- 工程与科学数据库 (如 ScienceDirect, SpringerLink, Wiley Online Library) - 包含大量学术论文和书籍章节,深入讨论沛克莱数在不同领域的应用和理论推导。 (用户可通过学术搜索引擎访问)
- 专业流体力学/传热学教材 (如 Frank M. White 的 Fluid Mechanics, John D. Anderson 的 Fundamentals of Aerodynamics, Incropera & DeWitt 的 Fundamentals of Heat and Mass Transfer) - 均有章节详细阐述无量纲数,包括沛克莱数的定义、物理意义和应用实例。
网络扩展解释
“沛克莱数”(Péclet number,简写为Pe)是一个在流体力学、传热传质领域中使用的无量纲数,用于描述对流与扩散过程的相对重要性。以下是其详细解释:
1.定义与公式
沛克莱数的定义为对流速率与扩散速率之比,数学表达式为:
$$
Pe = frac{text{对流输运速率}}{text{扩散输运速率}}
$$
根据具体场景,公式可细分:
- 质量传递:$Pe = Re cdot Sc$(雷诺数 $Re$ × 施密特数 $Sc$)。
- 热传递:$Pe = Re cdot Pr$(雷诺数 $Re$ × 普朗特数 $Pr$)。
2.物理意义
- $Pe gg 1$:对流占主导,扩散效应可忽略(如高速流动中的热量传递)。
- $Pe ll 1$:扩散占主导,对流效应可忽略(如微尺度流动或高黏性流体)。
3.应用领域
- 化工工程:分析反应器中物质混合效率。
- 环境科学:模拟污染物在河流或大气中的扩散。
- 生物医学:研究药物在血管中的传输过程。
4.名称来源
“沛克莱数”是英文“Péclet number”的音译,以法国物理学家Jean Claude Eugène Péclet命名。
如需进一步了解具体案例或公式推导,可参考流体力学或传热学教材,或查阅工程领域专业文献。
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