Numero di Stanton

Il numero di Stanton, $\mathrm {St}$ è un numero adimensionale utilizzato nello studio della convezione forzata.

Definizione matematica

È definito come:

$\mathrm {St} ={\frac {h}{\rho vc_{p}}}$

dove, utilizzando le unità di misura del sistema internazionale:

• $h$ è il coefficiente di scambio termico, $\left[\mathrm {W} \,\mathrm {m} ^{-2}\mathrm {K} ^{-1}\right]$;
• $\rho$ è la densità, $\left[\mathrm {kg} \,\mathrm {m} ^{-3}\right]$;
• $v$ è la velocità, $\left[\mathrm {m} \,\mathrm {s} ^{-1}\right]$;
• $c_{p}$ è la capacità termica specifica a pressione costante, $\left[\mathrm {J} \,\mathrm {kg} ^{-1}\mathrm {K} ^{-1}\right]$.

Correlazione con altri numeri adimensionali

Il numero di Stanton corrisponde al rapporto tra il numero di Nusselt e il numero di Péclet:

$\mathrm {St} ={\frac {\mathrm {Nu} }{\mathrm {Pe} }}={\frac {\mathrm {Nu} }{\mathrm {Re} \mathrm {Pr} }}$

Interpretazione fisica

Rappresenta il rapporto fra il flusso termico che si realizza ad un’interfaccia e il flusso convettivo di energia termica. È l’analogo per il calore del fattore di attrito (o meglio di f/2).

Applicazioni

Viene utilizzato nelle espressioni per determinare il coefficiente convettivo termico a convezione forzata, per esempio nella correlazione di Dittus-Boelter.

Bibliografia

• (EN) R. Byron Bird, Warren E. Stewart e Edwin N. Lightfoot, Transport Phenomena, Revised 2nd Edition, New York, John Wiley & Sons, 2007, ISBN 978-0-470-11539-8.

Voci correlate

• Numero di Nusselt
• Numero di Péclet
• Numero di Colburn