埃克特数

连续力学名词

埃克特数，外文名Eckert number，是一种无因次数群。埃克特数（Ec）是连续力学中使用的无量纲数。它表示流动动能与边界层焓差之间的关系，用于表征散热。它以Ernst R. G. Eckert命名。

介绍

埃克特数（Ec）是连续力学中使用的无量纲数。它表示流动动能与边界层焓差之间的关系，用于表征散热。它以Ernst R. G. Eckert命名。

它被定义为

u是连续体的局部流速（例如平均流速）；

cp是连续体的恒压局部比热；

△T是壁温和局部温度之间的差异；

一般情况下，Ec数对对流传热温度场的影响可以忽略。

流体力学

（1）阿基米德（2）阿特伍德（3）拜格诺（4）比奥（5）布伦纳

（6）布林克曼（7）柯西（8）钱德拉塞卡（9）丹姆克尔（10）达西

（11）黛博拉（12）欧拉（13）弗劳德（14）伽利略（15）格雷茨

（16）格拉斯霍夫（17）哈根（18）克努森（19）拉普拉斯（20）刘易斯

（21）马赫（22）马兰戈尼

无因次数群

每个物理量都可用一个因次式表示。在化工中，常常遇到一些由几个物理量组成的群，这些群由于其中物理量的因次彼此相消而变成没有因次，称为无因次群如Re，其中管径d、流速u、流体密度ρ、流体黏度μ的因次分别为L，Lτ-1，ML-3，ML-1τ-1(M代表质量)，若将它们代入，则彼此可消掉。无因次群的一个重要特点是，群中的各物理量无论用什么单位制表示，只要单位一致，就彼此相消而变成一个没有单位的恒定的纯粹数目，又称无因次数。

常见的无因次数群：

sherwood数=传质速率/扩散速率=kl/D

stanton数=传质速率/流速=k/v

schmidt数=动量扩散系数/质量扩散系数=υ/D

lewis数=能量扩散系数/质量扩散系数=α/D

Prandtl数=动量扩散系数/能量扩散系数=υ/α

Reynolds数=惯性力/阻力（流速/动量速率）=lv/υ

Grashof数=浮力/阻力

Peclet数=流速/扩散速率

thiele模数=反应速率/扩散速率

无因次数

无因次数是描述某一物理体系的一个量，它是一个纯数，没有任何物理单位。无因次数一般被定义成一个结果或有单位量的比率，这样就省去了所有单位。

边界层

边界层是高雷诺数绕流中紧贴物面的粘性力不可忽略的流动薄层，又称流动边界层、附面层。这个概念由近代流体力学的奠基人，德国人Ludwig Prandtl于（普朗特）1904年首先提出。从那时起，边界层研究就成为流体力学中的一个重要课题和领域。

如果粘性很小的流体(如水，空气等)在大雷诺数时与物体接触并有相对运动，则靠近物面的薄流体层因受粘性剪应力而使速度减小；紧贴物面的流体粘附在物面上，与物面的相对速度等于零；由物面向上，各层的违度逐渐增加，直到与自由流速相等。L-普朗特把从物面向上的这一流体减速薄层叫作边界层。

由物面向外，流体速度迅速增大至当地自由流速度，即对应于理想绕流的速度，

一般与来流速度同量级。因而边界层内速度的法向垂直表面的方向梯度很大，即使流体粘度不大，如空气、水等，粘性力相对于惯性力仍然很大，起着显著作用，因而属粘性流动。而在边界层外，速度梯度很小，粘性力可以忽略，流动可视为无粘或理想流动。在高雷诺数下，边界层很薄，其厚度远小于沿流动方向的长度，根据尺度和速度变化率的量级比较，可将纳维-斯托克斯方程简化为边界层方程。求解高雷诺数绕流问题时，可把流动分为边界层内的粘性流动和边界层外的理想流动两部分，分别迭代求解。边界层有层流、湍流、混合流，低速（不可压缩）、高速（可压缩）以及二维、三维之分。由于粘性与热传导紧密相关，高速流动中除速度边界层外，还有温度边界层。

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