迪恩数
迪恩数(D,De或Dn)是流体力学中的无因次量,会用在弯管及弯曲渠道的流体研究中,得名自1920年代研究弯曲流场的英国科学家威廉·雷金纳德·迪恩。
定义
迪恩数的定义如下:
为流体密度
为流体的粘度
是轴向的速度值
为弯管直径(若截面不是圆形,可以用等效直径,请参考雷诺数)
是弯管的曲率半径
迪恩数和雷诺数(基于在直径d的管内流速为V的流体)及曲率平方根的乘积成正比。
迪恩方程
迪恩数出现在迪恩方程中,这是针对牛顿流体在环面管中的轴向均匀流,曲率效应较小 () 时针对纳维-斯托克斯方程的近似。
此处使用正交座标系 ,其单位向量和弯管的中线对齐,
延著中线方向,
和中线平面垂直,而
为副法线.若轴向流是因为压力梯度
而产生,其轴向速度
除以
,跨流线的速度
除以
,跨流线的压力除以
,而长度除以曲率半径。
利用上述的无因次变数及座标,迪恩方程式可以用下式表示
其中
为实质导数。