プラントル数とは、熱伝導に関する無次元の物性値で、熱エネルギー拡散の度合い(温度境界層の厚み)と運動エネルギー拡散の度合い(速度境界層の厚み)の比です。一般にPrと表記します。
Pr数が大きいほど熱エネルギーの拡散に対して運動エネルギーの拡散の度合いが強いことを意味します。
円管内等の流速は、壁面から十分離れた位置では流速ｕ∞で一定ですが、壁に近づくにつれ流体の持つ粘性抵抗で流速が減少し、
壁面では流速ゼロになります。流速ゼロから主流の流速まで発達する領域を速度境界層と呼びます。
同様に主流の温度Ｔ∞よりも壁面温度Ｔwの方が高いと壁面に近い所では温度が高く、主流に近づくに連れて温度が
低くなる分布になります。壁面から主流の温度まで変化する領域を温度境界層と呼びます。
Pr数=1の時に速度境界層と温度境界層の厚みが一致します。
Pr > 1 ： 速度境界層厚みが大きくなる ⇒ 高い粘度流体
Pr < 1 ： 温度境界層厚みが大きくなる ⇒ 低い粘度流体
Pr数は流体に固有の物性値で、他のCO₂物性値と同様に圧力･温度で下図のように大きく変化しますが、Re数やNu数と違って流れに依存しないのが、特徴です。熱交換器や攪拌槽の伝熱計算を行う時に必要なパラメーターで、 プロセス条件、装置仕様の検討時には圧力･温度での変化に注意が必要です。
