Stanton-Zahl

Die Stanton-Zahl ist eine dimensionslose Kennzahl aus dem Fachbereich der Wärmeübertragung. Sie beschreibt das Verhältnis von übertragenem Wärmestrom zu maximal übertragbarem Wärmestrom.

Für $\text{St} \approx 1$ wird die maximal mögliche Wärmeübertragung annähernd erreicht.

Sie findet Anwendung bei Wärmeübertragungsvorgängen mit hohen Strömungsgeschwindigkeiten, sowie in der Auslegung und der Beurteilung der Wirksamkeit von Gegenstromwärmeübertragern gegenüber der Wirksamkeit von Gleichstromwärmeübertragern.

Formelsammlung:

(1) $\begin{equation*} \text{St}~= \frac{\alpha}{v \cdot \rho \cdot c_{\text{p}}} \end{equation*}$

(2) $\begin{equation*} \text{St}~= \frac{\text{Nu}}{\text{Re} \cdot \text{Pr}} \end{equation*}$

$\begin{equation*} c_{\text{p}}: \text{Isobare spezifische W{\"a}rmekapazit{\"a}t } \left[ \si{\kilo\joule \per \kilo\gram \per \kelvin} \right] \end{equation*}$

$\begin{equation*} \text{Nu}: \text{Nu{\ss}elt-Zahl } \left[ - \right] \end{equation*}$

$\begin{equation*} \text{Pr}: \text{Prandtl-Zahl } \left[ - \right] \end{equation*}$

$\begin{equation*} \text{Re}: \text{Reynolds-Zahl } \left[ - \right] \end{equation*}$

$\begin{equation*} v: \text{Str{\"o}mungsgeschwindigkeit } \left[ \si{\meter \per \second} \right] \end{equation*}$

$\begin{equation*} \alpha : \text{Konvektiver W{\"a}rme{\"u}bergangskoeffizient } \left[ \si{\watt \per \meter\squared \per \kelvin } \right] \end{equation*}$

$\begin{equation*} \rho : \text{Dichte } \left[ \si{kg \per \meter\cubic} \right] \end{equation*}$

Anleitung

Die Stanton-Zahl wird nach den Formeln aus der Formelsammlung berechnet.

Es ist auszuwählen, ob mit dem Wärmeübergangskoeffizienten $\alpha$ , der Geschwindigkeit $v$ , der Dichte $\rho$ und der isobaren spezifischen Wärmekapazität $c_p$ oder mit der Nußelt-Zahl $\text{Nu}$ , der Reynolds-Zahl $\text{Re}$ und der Prandtl-Zahl $\text{Pr}$ gerechnet werden soll.