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Número de Péclet

En mecánica de fluidos, el número de Péclet () es un número adimensional que relaciona el tiempo de advección y el tiempo de difusión de un flujo, habitualmente difusión térmica.

Etimología

El número de Péclet se llama así en honor al físico francés Jean Claude Eugène Péclet.

Simbología

Simbología
Símbolo Nombre Unidad
  Número de Péclet (Difusión térmica)
  Número de Péclet (Difusión másica)
  Número de Prandtl
  Número de Reynolds
  Número de Schmidt
  Difusividad térmica m2 / s
  Difusividad másica m2 / s
  Velocidad m / s
  Longitud característica m

Descripción

Número de Péclet (Difusión térmica)

El número de Péclet de difusión térmica se define como:

 

Deducción
1
Ecuaciones  
Ordenando  
Multiplicando    
Simplificando  

 

Deducción
1 2 3
Ecuaciones      
Multiplicando    
Ordenando  
Sustituyendo  

 

Número de Péclet (Difusión másica)

El número de Péclet de difusión másica se define como:

 

Deducción
1
Ecuaciones  
Ordenando  
Multiplicando    
Simplificando  

 

Deducción
1 2 3
Ecuaciones      
Multiplicando    
Ordenando  
Sustituyendo  

 

Usos

En aplicaciones de ingeniería el número de Péclet habitualmente tiene valores elevados. En estas situaciones la dependencia del flujo de los valores de las variables aguas abajo es baja, por tanto se pueden emplear modelos computacionales sencillos.

Un flujo habitualmente tendrá diferentes números de Péclet para el calor y para la masa, provocándose así el fenómeno de la convección doblemente difusiva.

También existe el número de Péclet, utilizado para medir el comportamiento de un reactor químico, en este caso la fórmula es idéntica al Péclet másico, pero reemplazando el coeficiente de difusión por un coeficiente de dispersión, el cual es un parámetro de correlación.

Al efectuar experimentos de estímulo-respuesta, como puede ser inyectar un trazador a la entrada de un reactor y medir como varía la concentración de ese trazador con el tiempo, a la salida del mismo, y correlacionar los datos de concentración/tiempo, podemos obtener como parámetro de correlación (teniendo en cuenta el modelo de dispersión) el número de Péclet: si es menor a uno, da idea de un comportamiento tipo mezcla perfecta y si es mayor a 100, da idea de un comportamiento tipo flujo pistón. Los números de Péclet intermedios indican un comportamiento no ideal del reactor.

Véase también

Referencias

  • Patankar, Suhas V. (1980). Numerical Heat Transfer and Fluid Flow. New York: McGraw-Hill. ISBN 0-89116-522-3. 


  •   Datos: Q899769

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En mecanica de fluidos el numero de Peclet P e displaystyle mathrm Pe es un numero adimensional que relaciona el tiempo de adveccion y el tiempo de difusion de un flujo habitualmente difusion termica Indice 1 Etimologia 2 Simbologia 3 Descripcion 3 1 Numero de Peclet Difusion termica 3 2 Numero de Peclet Difusion masica 4 Usos 5 Vease tambien 6 ReferenciasEtimologia EditarEl numero de Peclet se llama asi en honor al fisico frances Jean Claude Eugene Peclet Simbologia EditarSimbologia Simbolo Nombre UnidadP e displaystyle mathrm Pe Numero de Peclet Difusion termica P e displaystyle mathrm Pe Numero de Peclet Difusion masica P r displaystyle mathrm Pr Numero de PrandtlR e displaystyle mathrm Re Numero de ReynoldsS c displaystyle mathrm Sc Numero de Schmidta displaystyle alpha Difusividad termica m2 sD displaystyle D Difusividad masica m2 su displaystyle u Velocidad m sL displaystyle L Longitud caracteristica mDescripcion EditarNumero de Peclet Difusion termica Editar El numero de Peclet de difusion termica se define como P e Tiempo de difusion termica Tiempo de flujo displaystyle mathrm Pe frac text Tiempo de difusion termica text Tiempo de flujo Deduccion 1Ecuaciones P e d 2 a L u displaystyle mathrm Pe frac d 2 alpha L u Ordenando P e d 2 u L a displaystyle mathrm Pe frac d 2 u L alpha Multiplicando d L d L displaystyle Bigl frac d L d L Bigr P e d L d L d 2 u L a displaystyle mathrm Pe Bigl frac d L d L Bigr frac d 2 u L alpha Simplificando P e d L u d a displaystyle mathrm Pe Bigl frac d L Bigr frac u d alpha P e d L u d a displaystyle mathrm Pe Bigl frac d L Bigr frac u d alpha Deduccion 1 2 3Ecuaciones P e d L u d a displaystyle mathrm Pe Bigl frac d L Bigr frac u d alpha R e u d n displaystyle mathrm Re frac u d nu P r n a displaystyle mathrm Pr frac nu alpha Multiplicando n n displaystyle Bigl frac nu nu Bigr P e d L u d a n n displaystyle mathrm Pe Bigl frac d L Bigr frac u d alpha Bigl frac nu nu Bigr Ordenando P e d L u d n n a displaystyle mathrm Pe Bigl frac d L Bigr frac u d nu Bigl frac nu alpha Bigr Sustituyendo P e d L R e P r displaystyle mathrm Pe Bigl frac d L Bigr mathrm Re mathrm Pr P e d L R e P r displaystyle mathrm Pe Bigl frac d L Bigr mathrm Re mathrm Pr Numero de Peclet Difusion masica Editar El numero de Peclet de difusion masica se define como P e Tiempo de difusion masica Tiempo de flujo displaystyle mathrm Pe frac text Tiempo de difusion masica text Tiempo de flujo Deduccion 1Ecuaciones P e d 2 D L u displaystyle mathrm Pe frac d 2 D L u Ordenando P e d 2 u L D displaystyle mathrm Pe frac d 2 u L D Multiplicando d L d L displaystyle Bigl frac d L d L Bigr P e d L d L d 2 u L D displaystyle mathrm Pe Bigl frac d L d L Bigr frac d 2 u L D Simplificando P e d L u d D displaystyle mathrm Pe Bigl frac d L Bigr frac u d D P e d L u d D displaystyle mathrm Pe Bigl frac d L Bigr frac u d D Deduccion 1 2 3Ecuaciones P e d L u d D displaystyle mathrm Pe Bigl frac d L Bigr frac u d D R e u d n displaystyle mathrm Re frac u d 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identica al Peclet masico pero reemplazando el coeficiente de difusion por un coeficiente de dispersion el cual es un parametro de correlacion Al efectuar experimentos de estimulo respuesta como puede ser inyectar un trazador a la entrada de un reactor y medir como varia la concentracion de ese trazador con el tiempo a la salida del mismo y correlacionar los datos de concentracion tiempo podemos obtener como parametro de correlacion teniendo en cuenta el modelo de dispersion el numero de Peclet si es menor a uno da idea de un comportamiento tipo mezcla perfecta y si es mayor a 100 da idea de un comportamiento tipo flujo piston Los numeros de Peclet intermedios indican un comportamiento no ideal del reactor Vease tambien Editarnumero de Rayleigh numero de Prandtl numero de Reynolds numero de Grashof numero de NusseltReferencias EditarPatankar Suhas V 1980 Numerical Heat Transfer and Fluid Flow New York McGraw Hill ISBN 0 89116 522 3 Datos Q899769Obtenido de https es wikipedia org w index php title Numero de Peclet amp oldid 135233241, wikipedia, wiki, leyendo, leer, libro, biblioteca,

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