Weber-Zahl

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Physikalische Kennzahl
Name Weber-Zahl
Formelzeichen \mathit{We}
Dimension dimensionslos
Definition \mathit{We}=\frac{\rho\,v^2\,L}{\sigma}
\rho Dichte
v Strömungsgeschwindigkeit
L charakteristische Länge
\sigma Oberflächenspannung
Benannt nach Moritz Weber
Anwendungsbereich Zweiphasenströmungen
Tropfenbildung des Spritzwassers nach Aufschlag eines Steins. Die nicht-sphärischen Tropfen sind charakteristisch für große Weber-Zahlen.

Die Weber-Zahl (Formelzeichen: \mathit{We}) ist eine dimensionslose Kennzahl der Strömungsmechanik. Sie ist das Verhältnis von Trägheitskraft zur stabilisierenden Oberflächenkraft bei Zweiphasenströmungen, zum Beispiel ein Wassertropfen in Luft.

\mathit{We}=\frac{\rm Tr\ddot agheitskraft}{\rm Oberfl\ddot achenkraft} = \frac{\rho\,v^2\,L}{\sigma}

Dabei ist \rho die Dichte, v die relative Strömungsgeschwindigkeit zwischen umgebenden Medium und dem Tropfen, L die charakteristische Länge, also meist der Durchmesser des Tropfens und \sigma die Oberflächenspannung.

Die Weber-Zahl dient als Maß für die Blasenbildung und Tropfenverformung insbesondere zur Charakterisierung der Zerstäubungsqualität eines Sprays. Je größer sie ist, umso größer ist die Deformationswirkung der Anströmung für den Tropfen und umso weiter hat sich der Tropfen von der Kugelform entfernt und umso stärker zerfällt der Flüssigkeitsstrahl.

Die Weber-Zahl ist nach Moritz Weber (1871–1951) benannt.[1]

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. Philip Day, Andreas Manz,Yonghao Zhang: Microdroplet Technology: Principles and Emerging Applications in Biology and Chemistry. Springer Science & Business Media, ISBN 978-1-4614-3265-4, S. 9 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).