斯坦頓數

斯坦頓數（Stanton number）簡稱St，是描述流體熱傳量和本身熱容量比例的無因次量。斯坦頓數得名自Thomas Edward Stanton (1865–1931)^[1]。斯坦頓數可用來描述強制對流下的傳熱特性。

$St={\frac {h}{Gc_{p}}}={\frac {h}{\rho uc_{p}}}$

其中

\mathrm {St} ={\frac {\mathrm {Nu} }{\mathrm {Re} \,\mathrm {Pr} }}

其中

斯坦頓數常用來考慮動量邊界層及熱邊界層的相似性時出現^[3]，可以用來表示管壁剪力（因為黏度造成）以及管壁總熱傳（因為熱擴散率造成）之間的關係。

質傳[編輯]

利用熱傳及質傳類似的特性，也可以用舍伍德數和施密特數取代努塞爾數和普朗特數，得到質傳的等效斯坦頓數^[4]

$\mathrm {St} _{m}={\frac {\mathrm {Sh} }{\mathrm {Re} \,\mathrm {Sc} }}$

$\mathrm {St} _{m}={\frac {h_{m}}{\rho _{m}u}}$

其中

斯坦頓數可以用來量測平板表面附近因為熱傳造成，邊界層熱能增加或是減少的速率。若焓厚度（enthalpy thickness）定義為^[5]

$\Delta _{2}=\int _{0}^{\infty }{\frac {\rho u}{\rho _{\infty }u_{\infty }}}{\frac {T-T_{\infty }}{T_{s}-T_{\infty }}}dy$

則斯坦頓數可以等效如下式^[6]

$\mathrm {St} ={\frac {d\Delta _{2}}{dx}}$

上式是針對平板的邊界層流，且平板的溫度及特性都是相同的。

利用有關有粘性次層流及thermal log紊流模型的Reynolds-Colburn類比特性，可以得到以下紊流熱傳的公式^[7]

$\mathrm {St} ={\frac {C_{f}/2}{1+12.8\left(\mathrm {Pr} ^{0.68}-1\right){\sqrt {C_{f}/2}}}}$

其中

$C_{f}={\frac {0.455}{\left[\mathrm {ln} \left(0.06\mathrm {Re} _{x}\right)\right]^{2}}}$

^ The Victoria University of Manchester’s contributions to the development of aeronautics
^ Bird, Stewart, Lightfoot. Transport Phenomena. New York: John Wiley & Sons. 2007: 428. ISBN 978-0-470-11539-8.
^ [oer.pusan.ac.kr/file/download?id=215 Chapter 6. Introduction to convection]
^ BINAY K. DUTTA. PRINCIPLES OF MASS TRANSFER AND SEPERATION PROCESSES. PHI Learning Pvt. Ltd. 21 January 2007: 103–. ISBN 978-81-203-2990-4.
^ Reynolds Number. [2019-07-15]. （原始內容存檔於2020-01-31）.
^ Kays, Crawford, Weigand. Convective Heat and Mass Transfer. McGraw-Hill. 2005.
^ Lienhard, Lienhard. A Heat Transfer Texbook. Phlogiston Press. 2012.