湍流普朗特数

湍流普朗特数(,记作Prt), 是流体力学中的一个无量纲量,表示动量涡流扩散系数与传热涡流扩散系数的比值,可用于湍流边界层的传热问题。根据得到的湍流普朗特数的理论值为1。不过雷诺比拟有时会失效,通过实验得到的湍流普朗特数则为0.7到0.9不等,取决于流动的分子普朗特数及其他参数。

定义
动量涡流扩散系数\varepsilon_M与传热涡流扩散系数\varepsilon_H分别对应湍流中额外的表现剪应力与热通量(涡流扩散系数在层流中皆为零),其定义为
:-\overline{u'v'} = \varepsilon_M \frac{\partial \bar{u}}{\partial y} 与 -\overline{v'T'} = \varepsilon_H \frac{\partial \bar{T}}{\partial y},

其中-\overline{u'v'}为湍流表观剪应力(雷诺应力),-\overline{v'T'}则为湍流表观热通量。于是,湍流普朗特数可定义为
:\mathrm{Pr}_\mathrm{t} = \frac{\varepsilon_M}{\varepsilon_H}.

参考文献

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