Eckert-Zahl

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Physikalische Kennzahl
Name Eckert-Zahl
Formelzeichen \mathit{Ec}
Dimension dimensionslos
Definition \mathit{Ec}=\frac{v_\infty^2} {c_\mathrm{p} \cdot \Delta T}
v_\infty Strömungsgeschwindigkeit
 c_\mathrm{p} spezifische Wärmekapazität
\Delta T Temperaturdifferenz
Benannt nach Ernst Eckert
Anwendungsbereich Dissipation an Grenzflächen

Die Eckert-Zahl \mathit{Ec} ist eine dimensionslose Kennzahl, die nach dem Ingenieur und Naturwissenschaftler Ernst Eckert (1904–2004)[1] benannt wurde. Angewendet wird sie im Gebiet der Wärmeübertragung um beispielsweise die Dissipation sowie Konvektion von Wärme an Grenzflächen zu bestimmen.

Die Eckert-Zahl ist definiert für kompressible Fluide. Sie lässt sich als Verhältnis der kinetischen Energie des Fluids zur Enthalpiedifferenz zwischen einer umströmten Wand bzw. einem Körper und dem Fluid schreiben

 \mathit{Ec} = \frac{v_\infty^2} {c_\mathrm{p} \cdot \Delta T}

Der Zähler ist proportional zur kinetischen Energie des ungestörten Fluids, also proportional zum Quadrat der Strömungsgeschwindigkeit v_\infty des Fluids in goßer Entfernung zur Wand.

Der Entalpieunterschied im Nenner berechnet sich aus der Temperaturdifferenz \Delta T=T_\mathrm w-T_\infty zwischen Wand und dem Fluid in großer Entfernung zur Wand, wobei  c_\mathrm{p} die isobare spezifische Wärmekapazität des Fluids ist.

Literatur[Bearbeiten]

  • Heinz Herwig: Strömungsmechanik A-Z: Eine systematische Einordnung von Begriffen und Konzepten der Strömungsmechanik. Vieweg, Wiesbaden 2004, ISBN 3-528-03974-4, S. 87.

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1.  Josef Kunes: Dimensionless Physical Quantities in Science and Engineering. Elsevier, 2012, ISBN 0123914582, S. 191f (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).