Numărul Prandtl (cel mai des notat cu simbolul Pr) este o mărime fizică adimensională, utilizată în mecanica fluidelor și în transferul de căldură. El determină raportul dintre difuzia impulsului și difuzia căldurii într-un anumit mediu, adică compară cât de repede se propagă viteza de curgere într-un fluid în raport cu temperatura. La prima vedere sună complicat.
Din punct de vedere matematic, numărul Prandtl este definit ca:
Pr = ν / α
unde
Numărul Prandtl oferă informații despre comportamentul straturilor limită în curgerea unui lichid sau a unui gaz – de exemplu în schimbătoare de căldură sau condensatoare ale pompelor de căldură. În practică, arată dacă într-un anumit fluid se „răspândește” mai repede mișcarea sau căldura – iar acest lucru este important pentru perfecționarea dispozitivelor asociate cu revoluția din domeniul încălzirii adusă de pompele de căldură. Însă nu doar pompele de căldură – ci și dispozitivele mai puțin avansate.
În practică:
Datorită acestui fapt – valoarea permite prognozarea caracterului schimbului de căldură în curgeri laminare și turbulente – și o mai bună adaptare a componentelor sistemului, cu scopul maximizării eficienței. La prima vedere – aprofundarea unor detalii aparent inutile, în practică însă o altă cărămidă la perfecționarea sistemelor de încălzire.
Așa cum se întâmplă adesea în cazul acestui tip de descoperiri și fenomene – poartă numele unuia dintre primii săi cercetători și, de fapt, descoperitorul său. A fost omul de știință german Ludwig Prandtl – care a trăit în anii 1875–1953.
S-a ocupat de cercetări privind curgerea fluidelor, transferul de căldură și straturile limită. A introdus în fizică o serie de concepte utilizate până astăzi, în principal în hidrodinamică și termodinamică. Unul dintre acestea este chiar numărul Prandtl, care descrie raportul dintre difuzia impulsului și difuzia căldurii într-un fluid.
Diferite medii au valori caracteristice ale numărului Prandtl:
Aceste diferențe au o importanță majoră în proiectarea instalațiilor de încălzire, răcire și industriale – în funcție de mediul cu care trebuie să funcționeze.
Numărul Prandtl este utilizat pe scară largă în calculele inginerești, în special în problemele legate de transferul de căldură și curgerea fluidelor – dar stați liniștiți, nu este necesar să cunoașteți acest subiect în detaliu pentru a fi un bun specialist în domeniul instalațiilor hidraulice. Mai degrabă este o cunoaștere utilă proiectanților.
Este utilizat, printre altele, la:
Este adesea utilizat împreună cu alte numere adimensionale, cum ar fi numărul Reynolds sau Nusselt.
În contextul schimbătoarelor de căldură, numărul Prandtl ajută la determinarea eficienței transferului de căldură între fluid și suprafața de schimb. El influențează grosimea stratului termic – precum și alegerea corelațiilor de calcul adecvate.
Datorită luării în considerare a numărului Prandtl, este posibilă proiectarea mai precisă a dispozitivelor, care sunt mai eficiente energetic și mai bine adaptate condițiilor de funcționare. Astfel, este posibilă fabricarea unui schimbător de căldură mic – dar în același timp foarte eficient – așa cum sunt schimbătoarele de căldură cu plăci moderne.
BLOG:
Subdimensionarea schimbătorului de căldură – ce înseamnă în practică?
Supra-dimensionarea schimbătorului de căldură – la ce folosește?
Izolația termică a schimbătorului de căldură cu plăci – este necesară? Schimbă cu adevărat ceva?
Ce schimbător de căldură pentru piscină?
Cum să alegi un schimbător de căldură pentru un cazan pe gaz?
Conectarea schimbătorului de căldură Nordic Tec. Se pot inversa direcțiile de curgere indicate pe plăcuța de identificare?
