Calculadora del Número de Peclet

Número de Peclet El número de Peclet, representado por "Pe", es un número adimensional que representa la relación entre las tasas de transporte advectivo y difusivo dentro de un flujo de fluido. Implica varios parámetros físicos, como la velocidad, la densidad, la capacidad calorífica y más, para evaluar el mecanismo de transporte dominante.

Antecedentes históricos El número de Peclet lleva el nombre del físico francés Jean Claude Eugene Peclet. Desempeña un papel crucial en el campo de los fenómenos de transporte, ayudando a predecir el comportamiento de sistemas donde están presentes tanto la advección como la difusión.

Fórmula de cálculo La fórmula general para calcular el número de Peclet es:

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

donde:

• \(v\) = Velocidad (m/s)
• \(\rho\) = Densidad (kg/m³)
• \(c_p\) = Capacidad calorífica (J/kg-K)
• \(D\) = Longitud característica (m)
• \(k\) = Conductividad térmica (W/m-K)

Ejemplo de cálculo Por ejemplo, para calcular el número de Peclet con valores dados:

• Velocidad (\(v\)) = 5 m/s
• Densidad (\(\rho\)) = 1000 kg/m³
• Capacidad calorífica (\(c_p\)) = 4182 J/kg-K
• Longitud característica (\(D\)) = 0,01 m
• Conductividad térmica (\(k\)) = 0,6 W/m-K

Aplicando la fórmula:

\[ Pe = \frac{5 \times 1000 \times 4182 \times 0,01}{0,6} \approx 348500 \]

Este alto número de Peclet indica que el transporte advectivo domina sobre el transporte difusivo en este escenario.

Importancia y escenarios de uso Comprender el número de Peclet es esencial para diseñar y optimizar procesos en ingeniería química y mecánica, especialmente donde la transferencia de calor y masa juega un papel crítico.

Preguntas frecuentes

1. ¿Qué indica un número de Peclet alto?

   • Un Pe alto indica el predominio del transporte advectivo sobre la difusión.

2. ¿El número de Peclet puede ser negativo?

   • No, ya que se basa en cantidades físicas absolutas, siempre es positivo.

3. ¿Cómo afecta el número de Peclet al diseño de procesos?

   • Ayuda a escalar procesos de laboratorio a escala industrial al comprender los fenómenos de transporte involucrados.