Ohnesorge-Zahl: Unterschied zwischen den Versionen

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Die '''Ohnesorge-Zahl''' ([[Formelzeichen]]: <math>\mathit{Oh}</math>) ist eine [[dimensionslose Kennzahl]] der [[Physik]]. Sie beschreibt den [[Viskosität|Zähigkeitseinfluss]] bei der Deformation von [[Tropfen]] und [[Blase (Physik)|Blasen]]. Sie wurde in der Dissertation von [[Wolfgang von Ohnesorge]] 1935 eingeführt.
Die '''Ohnesorge-Zahl''' (nach [[Wolfgang von Ohnesorge]], der sie 1935 in seiner Dissertation einführte; [[Formelzeichen]]: <math>\mathit{Oh}</math>) ist eine [[dimensionslose Kennzahl]] der [[Physik]]. Sie beschreibt den Einfluss der [[Viskosität|Zähigkeit]] auf die [[Verformung|Deformation]] von [[Tropfen]] und [[Blase (Physik)|Blasen]]:
 
Grundsätzlich wirken sechs Kräfte auf einen fallenden Tropfen:
* [[Trägheitskraft|Trägheit]] der [[Flüssigkeit]] und des [[Gas]]es
* Zähigkeit der Flüssigkeit und des Gases
* [[Gewichtskraft|Schwerkraft]] und [[Oberflächenkraft]] der Flüssigkeit
 
Die beiden wichtigsten, die Oberflächenkraft und die Trägheitskraft werden mit der [[Weber-Zahl]] <math>\mathit{We}</math> erfasst, die Zähigkeit der Flüssigkeit mit der Ohnesorge-Zahl.


<math> \mathit{Oh} = \frac{\text{Reibungskraft}}{\sqrt{\text{Trägheitskraft} \cdot \text{Oberflächenkraft}}}
<math> \mathit{Oh} = \frac{\text{Reibungskraft}}{\sqrt{\text{Trägheitskraft} \cdot \text{Oberflächenkraft}}}
           = \frac{\eta}{\sqrt{L \cdot \rho \cdot \sigma}}
           = \frac{\eta}{\sqrt{L \cdot \rho \cdot \sigma}}
           = \frac{\sqrt{\mathit{We}}}{\mathit{Re}}</math>
           = \frac{\sqrt{\mathit{We}}}{\mathit{Re}}
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* <math> \eta </math> dynamische [[Viskosität]] (in [[SI-Einheit]]en [[Pascal (Einheit)|Pa]]<math>\cdot</math>[[Sekunde|s]])
mit
* <math> \eta </math> dynamische [[Viskosität]] (in [[SI-Einheit]]en [[Pascal (Einheit)|Pa]]<math>\cdot</math>[[Sekunde|s]])  (bewirkt [[Reibungskraft]])
* <math> L </math> [[charakteristische Länge]] (bspw. Blasen[[durchmesser]]) (in SI-Einheiten m)
* <math> \sigma </math> [[Oberflächenspannung]] (in SI-Einheiten [[Newton (Einheit)|N]]/m)
* <math> \rho </math> [[Dichte]] der Flüssigkeit des Tropfens (in SI-Einheiten [[Kilogramm|kg]]/[[Meter|m]]<sup>3</sup>)
* <math> \rho </math> [[Dichte]] der Flüssigkeit des Tropfens (in SI-Einheiten [[Kilogramm|kg]]/[[Meter|m]]<sup>3</sup>)
* <math> \sigma </math> [[Oberflächenspannung]] (in SI-Einheiten [[Newton (Einheit)|N]]/m)
* <math> \mathit{We} </math> [[Weber-Zahl]] (erfasst die beiden wichtigsten Kräfte, die auf einen fallenden Tropfen wirken: Trägheits- und Oberflächenkraft)
* <math> L </math> [[charakteristische Länge]] (bspw. der [[Durchmesser|Blasendurchmesser]]) (in SI-Einheiten m)
* <math> \mathit{Re} </math> [[Reynolds-Zahl]]
* <math> \mathit{Re} </math> [[Reynolds-Zahl]]
* <math> \mathit{We} </math> [[Weber-Zahl]]
* <math> \mathit{Su} </math> [[Suratman-Zahl]].
Grundsätzlich wirken auf einen fallenden Tropfen sechs Kräfte:
* [[Trägheitskraft|Trägheit]] der [[Flüssigkeit]] und des [[Gas]]es
* Zähigkeit der Flüssigkeit und des Gases
* [[Gewichtskraft|Schwerkraft]] und [[Oberflächenkraft]] der Flüssigkeit.


Bedeutung hat das Verhältnis von Ohnesorge-Zahl zu [[Reynolds-Zahl]] bei der Charakterisierung der [[Fluidzerstäubung]], einem Fachgebiet der [[Verfahrenstechnik]]. Im doppellogarithmischen Ohnesorge-Diagramm wird dafür die Ohnesorge-Zahl über der Reynolds-Zahl aufgetragen, so dass die Zustände "Zertropfen", "Zerwellen" und "Zerstäuben" unterschieden werden können.
Bedeutung hat das Verhältnis von Ohnesorge-Zahl zu [[Reynolds-Zahl]] bei der Charakterisierung der [[Fluidzerstäubung]], einem Fachgebiet der [[Verfahrenstechnik]]. Dafür wird im [[Logarithmische Darstellung|doppellogarithmischen]] Ohnesorge-Diagramm die Ohnesorge-Zahl über der Reynolds-Zahl aufgetragen, so dass die Zustände "Zertropfen", "Zerwellen" und "Zerstäuben" unterschieden werden können (vgl. [[Flüssigkeitsstrahl]]).
==Weblinks==
* [http://web.mit.edu/nnf/publications/GHM171.pdf Gareth H. McKinley, Michael Renardy: von Wolfgang von Ohnesorge, 2011] (pdf) (mit Erläuterungen zur Ohnesorge-Zahl)
== Siehe auch ==
* [[Suratman-Zahl]]


== Weblinks ==
* [http://web.mit.edu/nnf/publications/GHM171.pdf Gareth H. McKinley, Michael Renardy: von Wolfgang von Ohnesorge, 2011] (PDF; 1,2&nbsp;MB) (mit Erläuterungen zur Ohnesorge-Zahl)
[[Kategorie:Kennzahl (Strömungsmechanik)]]
[[Kategorie:Kennzahl (Strömungsmechanik)]]

Aktuelle Version vom 2. November 2021, 17:54 Uhr

Physikalische Kennzahl
Name Ohnesorge-Zahl
Formelzeichen $ {\mathit {Oh}} $
Dimension dimensionslos
Definition $ {\mathit {Oh}}={\frac {\eta }{\sqrt {L\rho \sigma }}} $
$ \eta $ dynamische Viskosität
$ L $ charakteristische Länge
$ \rho $ Dichte
$ \sigma $ Oberflächenspannung
Benannt nach Wolfgang von Ohnesorge
Anwendungsbereich Fluidzerstäubung

Die Ohnesorge-Zahl (nach Wolfgang von Ohnesorge, der sie 1935 in seiner Dissertation einführte; Formelzeichen: $ {\mathit {Oh}} $) ist eine dimensionslose Kennzahl der Physik. Sie beschreibt den Einfluss der Zähigkeit auf die Deformation von Tropfen und Blasen:

$ {\mathit {Oh}}={\frac {\text{Reibungskraft}}{\sqrt {{\text{Trägheitskraft}}\cdot {\text{Oberflächenkraft}}}}}={\frac {\eta }{\sqrt {L\cdot \rho \cdot \sigma }}}={\frac {\sqrt {\mathit {We}}}{\mathit {Re}}}={\frac {1}{\sqrt {\mathit {Su}}}} $

mit

  • $ \eta $ dynamische Viskosität (in SI-Einheiten Pa$ \cdot $s) (bewirkt Reibungskraft)
  • $ L $ charakteristische Länge (bspw. Blasendurchmesser) (in SI-Einheiten m)
  • $ \sigma $ Oberflächenspannung (in SI-Einheiten N/m)
  • $ \rho $ Dichte der Flüssigkeit des Tropfens (in SI-Einheiten kg/m3)
  • $ {\mathit {We}} $ Weber-Zahl (erfasst die beiden wichtigsten Kräfte, die auf einen fallenden Tropfen wirken: Trägheits- und Oberflächenkraft)
  • $ {\mathit {Re}} $ Reynolds-Zahl
  • $ {\mathit {Su}} $ Suratman-Zahl.

Grundsätzlich wirken auf einen fallenden Tropfen sechs Kräfte:

Bedeutung hat das Verhältnis von Ohnesorge-Zahl zu Reynolds-Zahl bei der Charakterisierung der Fluidzerstäubung, einem Fachgebiet der Verfahrenstechnik. Dafür wird im doppellogarithmischen Ohnesorge-Diagramm die Ohnesorge-Zahl über der Reynolds-Zahl aufgetragen, so dass die Zustände "Zertropfen", "Zerwellen" und "Zerstäuben" unterschieden werden können (vgl. Flüssigkeitsstrahl).

Weblinks