Die Prandtl-Zahl, benannt nach dem deutschen Physiker Ludwig Prandtl, ist ein dimensionsloses Maß für den Verhältnis der kinematischen Viskosität zur thermischen Diffusivität in einem Fluid. Sie wird häufig in der Strömungsmechanik verwendet, um das Verhalten von Fluiden bei verschiedenen Strömungsbedingungen zu charakterisieren.
Die Prandtl-Zahl wird definiert als:
Pr = ν / α
wobei ν die kinematische Viskosität und α die thermische Diffusivität des Fluids sind. Eine hohe Prandtl-Zahl deutet darauf hin, dass sich Wärme langsamer als Impuls durch das Fluid ausbreitet, was typischerweise bei zähen Fluiden wie Öl der Fall ist. Eine niedrige Prandtl-Zahl deutet auf eine schnelle Wärmeausbreitung im Vergleich zur Impulsausbreitung hin und ist typisch für Wasser oder Luft.
Die Prandtl-Zahl ist wichtig für die Modellierung von Strömungsphänomenen wie laminarer und turbulenter Strömung, Konvektion und Wärmeübertragung. Sie beeinflusst auch den Nusselt-Zahl, der die Wärmeübertragungskoeffizienten in verschiedenen Strömungssituationen beschreibt.
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