Péclet-Zahl: Unterschied zwischen den Versionen

Péclet-Zahl: Unterschied zwischen den Versionen

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*<math>L</math> - [[charakteristische Länge|Charakteristische Länge]] (SI-Einheiten: m)
* <math>L</math> [[charakteristische Länge]] (SI-Einheiten: m)
*<math>v</math> - [[Geschwindigkeit]] (SI-Einheiten: m/s)
* <math>v</math> [[Geschwindigkeit]] (SI-Einheiten: m/s)
*<math>a</math> - [[Temperaturleitfähigkeit]] (SI-Einheiten: m<sup>2</sup>/s)
* <math>a</math> [[Temperaturleitfähigkeit]] (SI-Einheiten: m<sup>2</sup>/s)
*<math>\rho</math> - [[Dichte]] (SI-Einheiten: kg/m<sup>3</sup>)
* <math>\rho</math> [[Dichte]] (SI-Einheiten: kg/m<sup>3</sup>)
*<math>c_p</math> - [[spezifische Wärmekapazität]] (SI-Einheiten: J/(kg&nbsp;K))
* <math>c_p</math> [[spezifische Wärmekapazität]] (SI-Einheiten: J/(kg&nbsp;K))
*<math>\lambda</math> - [[Wärmeleitfähigkeit]] (SI-Einheiten: W/(m&nbsp;K)).
* <math>\lambda</math> [[Wärmeleitfähigkeit]] (SI-Einheiten: W/(m&nbsp;K)).
<!-- warum stand das da, taucht in Formel nicht auf? *<math>t</math> - Charakteristische [[Zeit (Physik)|Zeit]] (SI-Einheiten: s)-->
<!-- warum stand das da, taucht in Formel nicht auf? *<math>t</math> - Charakteristische [[Zeit (Physik)|Zeit]] (SI-Einheiten: s)-->
Siehe auch: [[Wärmeübertragung]], [[Wärmeübergangszahl]]
Siehe auch: [[Wärmeübertragung]], [[Wärmeübergangszahl]]
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* der [[Diffusionskonstante]] <math>D</math> (SI-Einheiten: m<sup>2</sup>/s).
* dem [[Diffusionskoeffizient|Diffusionskoeffizienten]] <math>D</math> (SI-Einheiten: m<sup>2</sup>/s).


Nur um den Unterschied zum Wärmeübergang zu kenntlich zu machen ist diese Péclet-Zahl hier gestrichen gekennzeichnet.
Nur um den Unterschied zum Wärmeübergang kenntlich zu machen ist diese Péclet-Zahl hier gestrichen gekennzeichnet.


== Numerik ==
== Numerik ==
Die Péclet-Zahl wird z.&nbsp;B. angewendet bei der [[Numerische Mathematik|numerischen]] Berechnung von Transportprozessen.  Aufgrund des gleichzeitigen Vorkommens von advektiven und diffusiven Flüssen sind die beschreibenden [[Partielle Differentialgleichung|Differentialgleichungen]] von einem gemischt [[Hyperbolische partielle Differentialgleichung|hyperbolisch]]-[[Parabolische partielle Differentialgleichung|parabolischem]] Typ. Die Berechnung der Péclet-Zahl erlaubt dann eine Abschätzung, welcher Typ überwiegt, und daher die Wahl eines geeigneten numerischen Verfahrens.  
Die Péclet-Zahl wird z.&nbsp;B. angewendet bei der [[Numerische Mathematik|numerischen]] Berechnung von Transportprozessen.  Aufgrund des gleichzeitigen Vorkommens von advektiven und diffusiven Flüssen sind die beschreibenden [[Partielle Differentialgleichung|Differentialgleichungen]] von einem gemischt [[Hyperbolische partielle Differentialgleichung|hyperbolisch]]-[[Parabolische partielle Differentialgleichung|parabolischem]] Typ. Die Berechnung der Péclet-Zahl erlaubt dann eine Abschätzung, welcher Typ überwiegt, und daher die Wahl eines geeigneten numerischen Verfahrens.


[[Kategorie:Kennzahl (Strömungsmechanik)|Peclet-Zahl]]
[[Kategorie:Kennzahl (Strömungsmechanik)|Peclet-Zahl]]
[[Kategorie:Kennzahl (Thermodynamik)|Peclet-Zahl]]
[[Kategorie:Kennzahl (Thermodynamik)|Peclet-Zahl]]

Aktuelle Version vom 11. Februar 2020, 08:28 Uhr

Die Péclet-Zahl $ Pe $ (nach Jean Claude Eugène Péclet) ist eine dimensionslose Kennzahl, welche bei Transportprozessen das Verhältnis von advektiven zu diffusiven Flüssen auf einer charakteristischen Länge $ L $ wiedergibt. Sie wird sowohl bei Fragen des Wärme- wie des Stoffübergangs verwendet.

Wärmetransport

In der Thermodynamik entspricht die Péclet-Zahl dem Produkt von Reynolds-Zahl $ Re $ und Prandtl-Zahl $ Pr $ und ist definiert als:

$ Pe={L\cdot v \over a}={L\cdot v\cdot \rho \cdot c_{p} \over \lambda }={Re\cdot Pr} $

mit

Siehe auch: Wärmeübertragung, Wärmeübergangszahl

Stofftransport

Aufgrund der Analogie zwischen Wärme- und Stoffübergängen wird zur Beschreibung von Stofftransportvorgängen eine Péclet-Zahl definiert, die sich als Produkt von Reynolds-Zahl $ Re $ und Schmidt-Zahl $ Sc $ ergibt:

$ Pe^{\prime }={L\cdot v \over D}={Re\cdot Sc} $

mit

Nur um den Unterschied zum Wärmeübergang kenntlich zu machen ist diese Péclet-Zahl hier gestrichen gekennzeichnet.

Numerik

Die Péclet-Zahl wird z. B. angewendet bei der numerischen Berechnung von Transportprozessen. Aufgrund des gleichzeitigen Vorkommens von advektiven und diffusiven Flüssen sind die beschreibenden Differentialgleichungen von einem gemischt hyperbolisch-parabolischem Typ. Die Berechnung der Péclet-Zahl erlaubt dann eine Abschätzung, welcher Typ überwiegt, und daher die Wahl eines geeigneten numerischen Verfahrens.