Lewis-Zahl

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Physikalische Kennzahl
Name Lewis-Zahl
Formelzeichen \mathit{Le}
Dimension dimensionslos
Definition \mathit{Le} = \frac{a}{D}
a Temperaturleitfähigkeit
D Diffusionskoeffizient
Benannt nach Warren Lewis
Anwendungsbereich thermische Diffusion

Die Lewis-Zahl \mathit{Le} (nach Warren Lewis[1][2]) ist eine dimensionslose Kennzahl der Physik.

Bei der Wärme- und Stoffübertragung stellt sie das Verhältnis von Wärmeleitung zu Diffusion dar, ausgedrückt als Quotient aus Temperaturleitfähigkeit a und Diffusionskoeffizient D:[3]

\mathit{Le} = \frac{a}{D} = \frac{\lambda}{D \cdot c_\mathrm{p} \cdot \rho}

Gemäß obiger Gleichung lässt sich die Temperaturleitfähigkeit aus der Wärmeleitfähigkeit \lambda, der isobaren spezifischen Wärmekapazität c_\mathrm{p} und der Dichte \rho des Fluids berechnen.

Durch Erweitern mit der dynamischen Viskosität \eta lässt sich die Lewis-Zahl auch als Quotient von Schmidt-Zahl \mathit{Sc} und Prandtl-Zahl \mathit{Pr} darstellen:

\mathit{Le} = \frac{\mathit{Sc}}{\mathit{Pr}} = \frac{\eta}{\rho \cdot D} \cdot \frac{\lambda}{\eta \cdot c_\mathrm{p}}

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. W. K. Lewis: The Evaporation of a Liquid Into a Gas In: Transactions of the American Society of Mechanical Engineers, Nr. 1849, 1922, S. 325-340.
  2. A. Klinkenberg, H. H. Mooy: Dimensionless Groups in Fluid Friction, Heat, and Material Transfer In: Chemical Engineering Progress, Band 44, Nr. 1, 1948, S. 17-36.
  3.  Josef Kunes: Dimensionless Physical Quantities in Science and Engineering. Elsevier, 2012, ISBN 0123914582, S. 254 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).