Hay dos números de Bejan diferentes (Be) nombrados en honor al profesor Adrian Bejan de la Universidad de Duke que se utilizan en los dominios científicos de la termodinámica y la mecánica de fluidos.
Termodinámica En el contexto de termodinámica, el número de Bejan es la relación de transferencia de calor irreversibilidad a la irreversibilidad total debido a la transferencia de calor y fricción de fluidos. + SímboloNombreUnidadNúmero de Bejan (Termodinámica)Generación de entropía aportada por la transferencia de calorJ / KGeneración de entropía aportada por la fricción de fluidosJ / K Schiubba también ha encontrado la siguiente relación: + SímboloNombreNúmero de Bejan (Termodinámica)Número de Brinkman
Transferencia de calor En el contexto de la transferencia de calor, el número de Bejan es la caída de presión adimensional a lo largo de un canal de longitud . + SímboloNombreUnidadNúmero de Bejan (Termodinámica)Viscosidad dinámicaPa sDifusividad térmicam2 / sCaída de presiónPaLongitud de canalm El número Be juega en la convección forzada el mismo papel que el número de Rayleigh en la convección natural.
Transferencia de masas En el contexto de transferencia de masas, el número de Bejan es la caída de presión de adimensional a lo largo de un canal de longitud . + SímboloNombreUnidadNúmero de Bejan (Termodinámica)Viscosidad dinámicaPa sDifusividad de masasm2 / sCaída de presiónPaLongitud de canalm Analogía de Reynolds Para el caso de la analogía de Reynolds (Le = Pr = Sc = 1), está claro que las tres definiciones del número de Bejan son las mismas.
También, Awad y Lage: obtuvieron una forma modificada del número de Bejan, originalmente propuesto por Bhattacharjee y Grosshandler para los procesos de impulso, reemplazando la viscosidad dinámica que aparecía en la propuesta original con el producto equivalente de la densidad del fluido y la difusividad del impulso del fluido. Esta forma modificada no solo es más parecida a la física que representa, sino que también tiene la ventaja de depender de un solo coeficiente de viscosidad. Además, esta simple modificación permite una extensión mucho más simple del número de Bejan a otros procesos de difusión, como un proceso de transferencia de calor o de especies, simplemente reemplazando el coeficiente de difusividad. En consecuencia, es posible una representación general del número de Bejan para cualquier proceso que implique caída de presión y difusión. Se muestra que esta representación general produce resultados análogos para cualquier proceso que satisfaga la analogía de Reynolds (es decir, cuando Pr = Sc = 1), en cuyo caso las representaciones de momento, energía y concentración de especies del «número de Bejan» resultan ser las mismas.
Por lo tanto, sería más natural y más amplio definir «Be» en general, simplemente como: + SïmboloNombreUnidadNúmero de Bejan (Termodinámica)Densidad del fluidokg / m3Correspondiente difusividad del proceso en cuestiónm2 / sCaída de presiónPaLongitud de canalm
Mecánica de fluidos En el contexto de la mecánica de fluidos, el «número de Bejan» es la caída de presión adimensional a lo largo de un canal de longitud : +SímboloNombreUnidadNúmero de Bejan (Mecánica de Fluidos)Viscosidad dinámicaPa sViscosidad cinemática (¿comprobar?)m2 / sCaída de presiónPaLongitud de canalm Además, se introdujo una nueva expresión del «número de Bejan» en el flujo de Hagen-Poiseuille. Esta expresión es +SímboloNombreUnidadNúmero de BejanNúmero de ReynoldsLongitud del flujomDiámetro del tubom La expresión anterior muestra que el número de Bejan en el «flujo Hagen-Poiseuille» es de hecho un número sin dimensiones, no reconocido previamente.
La formulación anterior del número de Bejan tiene una gran importancia en la dinámica de fluidos,Liversage, P., and Trancossi, M. (2018). Analysis of triangular sharkskin profiles according to second law, Modelling, Measurement and Control B. 87(3), 188-196. http://www.iieta.org/sites/default/files/Journals/MMC/MMC_B/87.03_11.pdf ya que está directamente relacionada con la resistencia dinámica del fluido D por la siguiente expresión de fuerza de arrastre: + DEDUCCIÓN123FórmulasIgualandoDespejandoSustituyendo que permite expresar el coeficiente de resistencia en función del número de Bejan y la relación entre el «área húmeda» y el «área frontal» : +SímboloNombreUnidadCoeficiente de resistenciaNúmero de Bejan (Mecánica de Fluidos)Número de Reynolds relacionado con la longitud de la trayectoria del fluido Área húmedam2Área frontalm2
Además, Awad presentó el número de Hagen frente al «número de Bejan». Aunque su significado físico no es el mismo porque el primero representa el gradiente de presión adimensional mientras que el segundo representa la «caída de presión» adimensional, se mostrará que el número de Hagen coincide con el número de Bejan en los casos en que la longitud característica es igual a la longitud del flujo .
Véase también Adrian Bejan Entropía Exergía Termodinámica
Referencias
Categoría:Números adimensionales de mecánica de fluidos Categoría:Números adimensionales usados en termodinámica