Lewis-Zahl

Physikalische Kennzahl

Name

Lewis-Zahl

Le

Dimension

dimensionslos

Definition

Le = \frac{a}{D}

$a$	Temperaturleitfähigkeit
$D$	Diffusionskoeffizient

Benannt nach

Warren Lewis

Anwendungsbereich

thermische Diffusion

Die Lewis-Zahl $Le$ (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]

Le = \frac{a}{D} = \frac{λ}{D \cdot c_{p} \cdot ρ}

Die Lewis-Zahl setzt die Dicke der thermischen Grenzschicht ins Verhältnis zur Konzentrationsgrenzschicht^[4]. Gemäß obiger Gleichung lässt sich die Temperaturleitfähigkeit aus der Wärmeleitfähigkeit $λ$ , der isobaren spezifischen Wärmekapazität $c_{p}$ und der Dichte $ρ$ des Fluids berechnen.

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

Le = \frac{Sc}{\Pr} = \frac{η}{ρ \cdot D} \cdot \frac{λ}{η \cdot c_{p}}

Einzelnachweise

↑ 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.
↑ 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.
↑ Josef Kunes: Dimensionless Physical Quantities in Science and Engineering. Elsevier, 2012, ISBN 0-12-391458-2, S. 254 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
↑ tec-science: Lewis-Zahl. In: tec-science. 9. Mai 2020, abgerufen am 25. Juni 2020 (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 149: attempt to index field 'data' (a nil value)).

[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.

[kunes-3] Josef Kunes: Dimensionless Physical Quantities in Science and Engineering. Elsevier, 2012, ISBN 0-12-391458-2, S. 254 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).

[4] tec-science: Lewis-Zahl. In: tec-science. 9. Mai 2020, abgerufen am 25. Juni 2020 (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 149: attempt to index field 'data' (a nil value)).

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