沛克萊數英文解釋翻譯、沛克萊數的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【化】 Peclet number
分詞翻譯:
沛的英語翻譯:
abundant; copious
克的英語翻譯:
gram; gramme; overcome; restrain
【醫】 G.; Gm.; gram; gramme
數的英語翻譯:
a few; count; enumerate; fate; frequently; list; number; numeral; numeric
reckon; repeatedly; serveral
【計】 crossing number; N
【醫】 number
【經】 number
專業解析
沛克萊數(Péclet Number,常縮寫為Pe)是流體力學和傳熱學中的一個重要無量綱數,用于表征流體流動過程中對流與擴散(或熱傳導)兩種輸運機制的相對重要性。
定義與物理意義
-
核心定義:
- 沛克萊數定義為對流輸運速率與擴散輸運速率的比值。
- 數學表達式為:
$$
Pe = frac{text{對流速率}}{text{擴散速率}} = frac{L v}{alpha}
$$
其中:
- $L$ 是特征長度(例如管道直徑、物體尺寸),
- $v$ 是特征流速,
- $alpha$ 是擴散系數(對于質量擴散是分子擴散系數 $D$,對于熱傳導是熱擴散率 $alpha = k / (rho c_p)$,$k$ 是熱導率,$rho$ 是密度,$c_p$ 是比熱容)。
- 在傳熱問題中,它被稱為熱沛克萊數(Thermal Péclet Number, $Pe_T$):
$$
Pe_T = frac{L v}{alpha} = frac{L v rho c_p}{k}
$$
- 在傳質問題中,被稱為質量沛克萊數(Mass Péclet Number, $Pe_M$):
$$
Pe_M = frac{L v}{D}
$$
-
物理意義解讀:
- Pe >> 1:表示對流效應占主導地位。流體的流動速度很快,或者擴散過程很慢。此時,熱量或物質的輸運主要由流體運動(對流)控制,擴散的影響可以忽略。例如,高速流動的河流中污染物的傳播。
- Pe << 1:表示擴散效應占主導地位。流體的流動速度很慢,或者擴散過程很快。此時,熱量或物質的輸運主要由分子擴散(或熱傳導)控制,對流的影響可以忽略。例如,靜止流體中的熱量傳遞或分子擴散。
- Pe ≈ 1:表示對流和擴散效應同等重要,兩者都需要在分析中考慮。
應用場景
沛克萊數廣泛應用于分析涉及流體流動和輸運現象的領域:
- 計算流體動力學 (CFD):在數值模拟中,Pe 數是判斷數值穩定性和選擇合適離散格式(如迎風格式用于高 Pe 數)的關鍵參數。
- 化學工程:分析反應器中的混合效率、反應物濃度分布、色譜分離過程等。
- 環境工程:研究污染物在河流、地下水或大氣中的遷移擴散。
- 生物工程:分析營養物質或藥物在生物組織或微流控裝置中的輸運。
- 材料加工:研究凝固、焊接等過程中熱量和溶質的傳輸。
重要性
沛克萊數提供了一個簡潔而強大的工具,用于:
- 預測輸運行為:快速判斷在特定流動條件下,對流還是擴散是主導機制。
- 簡化模型:在 Pe 極大或極小時,可以忽略次要機制,簡化物理模型和數學方程。
- 指導實驗和模拟:幫助設計實驗方案和選擇合適的數值計算方法。
參考來源
- 維基百科 (Wikipedia) - "Péclet number" 詞條提供了基本定義、公式和應用概述。 (建議用戶自行搜索 "Péclet number Wikipedia" 獲取最新信息)
- 《英漢工程詞典》 (如國防工業出版社、清華大學出版社等版本) - 收錄 "Péclet number" 詞條,譯為 "沛克萊數" 或 "佩克萊數",并給出基本解釋。
- 工程與科學數據庫 (如 ScienceDirect, SpringerLink, Wiley Online Library) - 包含大量學術論文和書籍章節,深入讨論沛克萊數在不同領域的應用和理論推導。 (用戶可通過學術搜索引擎訪問)
- 專業流體力學/傳熱學教材 (如 Frank M. White 的 Fluid Mechanics, John D. Anderson 的 Fundamentals of Aerodynamics, Incropera & DeWitt 的 Fundamentals of Heat and Mass Transfer) - 均有章節詳細闡述無量綱數,包括沛克萊數的定義、物理意義和應用實例。
網絡擴展解釋
“沛克萊數”(Péclet number,簡寫為Pe)是一個在流體力學、傳熱傳質領域中使用的無量綱數,用于描述對流與擴散過程的相對重要性。以下是其詳細解釋:
1.定義與公式
沛克萊數的定義為對流速率與擴散速率之比,數學表達式為:
$$
Pe = frac{text{對流輸運速率}}{text{擴散輸運速率}}
$$
根據具體場景,公式可細分:
- 質量傳遞:$Pe = Re cdot Sc$(雷諾數 $Re$ × 施密特數 $Sc$)。
- 熱傳遞:$Pe = Re cdot Pr$(雷諾數 $Re$ × 普朗特數 $Pr$)。
2.物理意義
- $Pe gg 1$:對流占主導,擴散效應可忽略(如高速流動中的熱量傳遞)。
- $Pe ll 1$:擴散占主導,對流效應可忽略(如微尺度流動或高黏性流體)。
3.應用領域
- 化工工程:分析反應器中物質混合效率。
- 環境科學:模拟污染物在河流或大氣中的擴散。
- 生物醫學:研究藥物在血管中的傳輸過程。
4.名稱來源
“沛克萊數”是英文“Péclet number”的音譯,以法國物理學家Jean Claude Eugène Péclet命名。
如需進一步了解具體案例或公式推導,可參考流體力學或傳熱學教材,或查閱工程領域專業文獻。
分類
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
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