Weber-Zahl

Die Weber-Zahl (benannt nach Moritz Weber^[1], Formelzeichen: ${\displaystyle {\mathit {We}}}$) ist eine dimensionslose Kennzahl der Strömungsmechanik. Sie ist bei Zweiphasenströmungen, z. B. ein Wassertropfen in Luft, das Verhältnis von Trägheitskraft zur stabilisierenden Oberflächenkraft:

${\displaystyle {\mathit {We}}={\frac {\rm {Tr{\ddot {a}}gheitskraft}}{\rm {Oberfl{\ddot {a}}chenkraft}}}={\frac {\rho \,v^{2}\,L}{\sigma }}}$

Dabei ist

• ${\displaystyle \rho }$ die Dichte
• ${\displaystyle v}$ die relative Strömungsgeschwindigkeit zwischen umgebendem Medium und dem Tropfen
• ${\displaystyle L}$ die charakteristische Länge, meist der Durchmesser des Tropfens
• ${\displaystyle \sigma }$ die Oberflächenspannung.

Die Weber-Zahl dient als Maß für die Blasenbildung und Tropfenverformung, insbesondere zur Charakterisierung der Zerstäubungsqualität eines Sprays: je größer die Weber-Zahl,

• desto größer die Deformationswirkung der Anströmung auf den Tropfen
• desto weiter hat sich der Tropfen von der Kugelform entfernt
• desto stärker zerfällt der Flüssigkeitsstrahl.

Einzelnachweise

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).