Péclet Sayısı Hesaplayıcısı

Peclet Sayısı ("Pe" ile gösterilir), bir akışkan akışında advektif ve difüzif taşıma oranlarının oranını temsil eden boyutsuz bir sayıdır. Baskın taşıma mekanizmasını değerlendirmek için hız, yoğunluk, ısı kapasitesi ve daha fazlası gibi çeşitli fiziksel parametreleri içerir.

Tarihsel Arka Plan

Peclet Sayısı, Fransız fizikçi Jean Claude Eugene Peclet'in adını taşır. Hem adveksiyonun hem de difüzyonun mevcut olduğu sistemlerin davranışını tahmin etmeye yardımcı olarak, taşıma olayları alanında çok önemli bir rol oynar.

Hesaplama Formülü

Peclet Sayısını hesaplamak için genel formül şöyledir:

\[ Pe = \frac{v \rho c_p D}{k} \]

burada:

• \(v\) = Hız (m/s)
• \(\rho\) = Yoğunluk (kg/m³)
• \(c_p\) = Isı Kapasitesi (J/kg-K)
• \(D\) = Karakteristik Uzunluk (m)
• \(k\) = Isıl İletkenlik (W/m-K)

Örnek Hesaplama

Örneğin, verilen değerlerle Peclet Sayısını hesaplamak için:

• Hız (\(v\)) = 5 m/s
• Yoğunluk (\(\rho\)) = 1000 kg/m³
• Isı Kapasitesi (\(c_p\)) = 4182 J/kg-K
• Karakteristik Uzunluk (\(D\)) = 0.01 m
• Isıl İletkenlik (\(k\)) = 0.6 W/m-K

Formülü uygulayarak:

\[ Pe = \frac{5 \times 1000 \times 4182 \times 0.01}{0.6} \approx 348500 \]

Bu yüksek Peclet Sayısı, bu senaryoda advektif taşımanın difüzif taşımaya göre baskın olduğunu gösterir.

Önemi ve Kullanım Senaryoları

Peclet Sayısını anlamak, özellikle ısı ve kütle transferinin kritik roller oynadığı kimya ve makine mühendisliğinde süreçlerin tasarlanması ve optimize edilmesi için gereklidir.

Sıkça Sorulan Sorular

1. Yüksek bir Peclet Sayısı neyi gösterir?

   • Yüksek bir Pe, advektif taşımanın difüzyona göre baskın olduğunu gösterir.

2. Peclet Sayısı negatif olabilir mi?

   • Hayır, çünkü mutlak fiziksel niceliklere dayanır, her zaman pozitiftir.

3. Peclet Sayısı süreç tasarımını nasıl etkiler?

   • İlgili taşıma olaylarını anlayarak süreçlerin laboratuvardan endüstriyel ölçeğe büyütülmesine yardımcı olur.