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Die '''Colburn-Zahl''' ([[Formelzeichen]] <math>J</math>) ist eine [[dimensionslose Kennzahl]] der [[Strömungsmechanik]]. Sie charakterisiert die [[Wärmeübertragung]] von [[Viskosität|viskosen]] [[Fluid]]en bei [[ | Die '''Colburn-Zahl''' ([[Formelzeichen]] <math>J</math>) ist eine [[dimensionslose Kennzahl]] der [[Strömungsmechanik]]. Sie charakterisiert die [[Wärmeübertragung]] von [[Viskosität|viskosen]] [[Fluid]]en bei [[Freie Konvektion|freier Konvektion]] und [[Erzwungene Konvektion|erzwungener Konvektion]]. Sie ist benannt nach dem amerikanischen [[Chemieingenieur]] Allan Philip Colburn (1904–1955).<ref name="kunes">{{Literatur |Autor=Josef Kunes |Titel=Dimensionless Physical Quantities in Science and Engineering |Verlag=Elsevier |Datum=2012 |ISBN=978-0-12-391458-3 |Seiten=190 |Online={{Google Buch|BuchID=_jqUZIUXZBsC|Seite=190}}}}</ref> | ||
Die Colburn-Zahl lässt sich berechnen aus dem [[Wärmeübertragungskoeffizient]]en <math>\alpha</math>, der [[Dichte]] <math>\rho</math>, der [[ | Die Colburn-Zahl lässt sich berechnen aus dem [[Wärmeübertragungskoeffizient]]en <math>\alpha</math>, der [[Dichte]] <math>\rho</math>, der [[Spezifische Wärmekapazität|spezifischen Wärmekapazität]] <math>c_p</math> bei konstantem Druck, der [[Strömungsgeschwindigkeit]] <math>u</math>, der [[Dynamische Viskosität|dynamischen Viskosität]] <math>\eta</math> sowie der [[Wärmeleitfähigkeit]] <math>\lambda</math> als:<ref name="kunes" /> | ||
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|Titel=Modellierung von Wärmeübertragern in den Gaswechselsystemen von Verbrennungsmotoren | |||
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== Einzelnachweise == | == Einzelnachweise == | ||
| Physikalische Kennzahl | |||||||||||||
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| Name | Colburn-Zahl | ||||||||||||
| Formelzeichen | $ J $ | ||||||||||||
| Dimension | dimensionslos | ||||||||||||
| Definition | $ J={\frac {\alpha }{\rho \;c_{p}\;u}}\left({\frac {c_{p}\;\eta }{\lambda }}\right)^{\frac {2}{3}} $ | ||||||||||||
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| Benannt nach | Allan Colburn | ||||||||||||
| Anwendungsbereich | Konvektion viskoser Fluide | ||||||||||||
Die Colburn-Zahl (Formelzeichen $ J $) ist eine dimensionslose Kennzahl der Strömungsmechanik. Sie charakterisiert die Wärmeübertragung von viskosen Fluiden bei freier Konvektion und erzwungener Konvektion. Sie ist benannt nach dem amerikanischen Chemieingenieur Allan Philip Colburn (1904–1955).[1]
Die Colburn-Zahl lässt sich berechnen aus dem Wärmeübertragungskoeffizienten $ \alpha $, der Dichte $ \rho $, der spezifischen Wärmekapazität $ c_{p} $ bei konstantem Druck, der Strömungsgeschwindigkeit $ u $, der dynamischen Viskosität $ \eta $ sowie der Wärmeleitfähigkeit $ \lambda $ als:[1]
oder aus anderen Kennzahlen zusammensetzen:
Dabei steht $ {\mathit {Nu}} $ für die Nußelt-Zahl, $ {\mathit {Re}} $ für die Reynolds-Zahl, $ {\mathit {Pr}} $ für die Prandtl-Zahl und $ {\mathit {St}} $ für die Stanton-Zahl.