Número de Péclet - Péclet number
El número de Péclet ( Pe ) es una clase de números adimensionales relevantes en el estudio de los fenómenos de transporte en un continuo. Lleva el nombre del físico francés Jean Claude Eugène Péclet . Se define como la relación entre la tasa de advección de una cantidad física por el flujo y la tasa de difusión de la misma cantidad impulsada por un gradiente apropiado. En el contexto de la transferencia de especies o masa , el número de Péclet es el producto del número de Reynolds y el número de Schmidt . En el contexto de los fluidos térmicos , el número de Peclet térmico es equivalente al producto del número de Reynolds y el número de Prandtl .
El número de Péclet se define como:
Para la transferencia de masa, se define como:
Dicha relación también se puede reescribir en términos de tiempos, como una relación entre los intervalos temporales característicos del sistema:
Pues la difusión ocurre en un tiempo mucho más largo en comparación con la convección, y por lo tanto el último de los dos fenómenos predomina en el transporte de masa.
Para la transferencia de calor, el número de Péclet se define como:
donde L es la longitud característica , u la velocidad de flujo local , D el coeficiente de difusión másica , Re el número de Reynolds , Sc el número de Schmidt , Pr el número de Prandtl y α la difusividad térmica ,
donde k es la conductividad térmica , ρ la densidad y c p la capacidad calorífica específica .
En aplicaciones de ingeniería, el número de Péclet suele ser muy grande. En tales situaciones, la dependencia del flujo de las ubicaciones aguas abajo se reduce y las variables en el flujo tienden a convertirse en propiedades "unidireccionales". Por lo tanto, al modelar ciertas situaciones con números de Péclet altos, se pueden adoptar modelos computacionales más simples.
Un flujo a menudo tendrá diferentes números de Péclet para calor y masa. Esto puede conducir al fenómeno de convección de doble difusión .
En el contexto del movimiento de partículas, el número de Péclet también se ha llamado número de Brenner , con el símbolo Br , en honor a Howard Brenner .
El número de Péclet también encuentra aplicaciones más allá de los fenómenos de transporte, como una medida general de la importancia relativa de las fluctuaciones aleatorias y del comportamiento promedio sistemático en sistemas mesoscópicos.