迪恩數(shù)(D,De或Dn)是流體力學(xué)中的無因次量,會用在彎管及彎曲渠道的流體研究中,得名自1920年代研究彎曲流場的英國科學(xué)家威廉·雷金納德·迪恩1。
定義迪恩數(shù)的定義如下:
為流體密度
為流體的粘度
是軸向的速度值
為彎管直徑(若截面不是圓形,可以用等效直徑,請參考雷諾數(shù))
是彎管的曲率半徑
迪恩數(shù)和雷諾數(shù)(基于在直徑d的管內(nèi)流速為V的流體)及曲率平方根的乘積成正比。
迪恩方程迪恩數(shù)出現(xiàn)在迪恩方程中,這是針對牛頓流體在環(huán)面管中的軸向均勻流,曲率效應(yīng)較小 時針對納維-斯托克斯方程的近似。
此處使用正交座標(biāo)系,其單位向量和彎管的中線對齊,
延著中線方向,
和中線平面垂直,而
為副法線.若軸向流是因為壓力梯度
而產(chǎn)生,其軸向速度
除以
,跨流線的速度
除以
,跨流線的壓力除以
,而長度除以曲率半徑。
利用上述的無因次變數(shù)及座標(biāo),迪恩方程式可以用下式表示
其中
為實質(zhì)導(dǎo)數(shù)。
迪恩數(shù)D是上述系統(tǒng)中唯一的參數(shù),也包括了曲率效應(yīng)的第一階效應(yīng)在內(nèi),若要考慮更高階的效應(yīng),需要引入其他的參數(shù)。
若曲率的影響不大時(D比較?。隙鞣匠炭梢杂玫隙鲾?shù)的級數(shù)展開來表示. 此處在(Dennis & Ng 1982)時都還是穩(wěn)定的。若D值較大,有許多不同的解,其中有許多是不穩(wěn)定的2。
本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:
胡建平 - 副教授 - 西北工業(yè)大學(xué)