[科普中国]-傅立叶数

傅立叶数（英语：Fourier number；Fo）在物理学及工程学领域是一个用来描述非稳态热传导及分子扩散的无因次量。以约瑟夫·傅立叶之名命名。概念上，它的物理意义是传导或扩散输送速率与热量或质量储存速率的比值，可视为无因次化的时间。本无因次量系由无因次化的热传导方程式或者菲克第二定律所推导而来的，并与毕奥数一同被应用于分析非稳态（时间相关）的输送现象。

定义一般性的傅立叶数定义为：

热传导所使用的傅立叶数Foh，是定义为热传导速率对热量储存速率的比值：

其中：为热扩散率，t为特征时间，L为热传导发生处的特征长度。

质量扩散所使用的傅立叶数，是为类比的质量傅立叶数Fom，定义为：

其中：D为质量扩散率，t为特征时间，L为质量扩散发生处的特征长度。1

质量扩散率质量扩散率或扩散系数是因分子扩散而产生的分子通量和分子浓度梯度之间的比例。在菲克定律及许多物理化学的方程中都有提及质量扩散率。

质量扩散率一般都是用在多成分的系统中，会列出二个成分，而且成对比较。此成分的扩散系数越高，它越容易扩散到其他成分中。一般而言，一般化合物对空气的质量扩散率约为对水的质量扩散率的10000倍，二氧化碳对空气的质量扩散率为16mm2/s，对水的扩散率则为0.0016mm2/s。

质量扩散率的国际单位制单位为m2/s，厘米-克-秒制单位则为cm2/s。2

热扩散率在传热分析中，热扩散率（符号：，但注意、和都很常用）是热导率与容积热容之比。1

应用

相关条目毕奥数

对流

热传导

热方程式

分子扩散

本词条内容贡献者为:

尚华娟 - 副教授 - 上海财经大学