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Die '''Kavitationszahl''' | {{Infobox Physikalische Kennzahl | ||
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| Formelzeichen = <math>\sigma</math> | |||
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| Definition = <math>\sigma=\frac{p-p_\text{v}}{\frac{1}{2}\rho U^2}</math> | |||
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Die '''Kavitationszahl''' <math>\sigma</math> ist eine [[dimensionslose Kennzahl]] aus der [[Ähnlichkeitstheorie]] und wird zur Beschreibung von [[Fluid]]en in der [[Strömungsmechanik]] verwendet. Sie ist ähnlich aufgebaut wie die [[Euler-Zahl]]. Die Kavitationszahl gibt ein Maß dafür, wann das Fluid [[Kavitation|kavitiert]]. Ihre Definition lautet: | |||
<math>\sigma=\frac{p- | :<math>\sigma = \frac{p - p_\text{v}}{\frac 1 2 \rho U^2}</math> | ||
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* dem Druck <math>p</math> in der ungestörten Strömung | |||
* dem [[Dampfdruck]] <math>p_\text{v}</math> des Fluids | |||
* der [[Dichte]] <math>\rho</math> des ungestörten Fluids | * der [[Dichte]] <math>\rho</math> des ungestörten Fluids | ||
* | * der [[Strömungsgeschwindigkeit]] <math>U</math>. | ||
Im Zähler steht die Druckdifferenz, die beim theoretisch zu erwartenden Einsetzen der Kavitation gleich null wird. Der Nenner stellt den [[Staudruck|dynamischen Druck]] der Strömung dar.<ref>{{Literatur|Titel=Lexikon Ingenieurwissen-Grundlagen|Herausgeber=[[Heinz Max Hiersig|Heinz M. Hiersig]]|Verlag=Springer Verlag|Jahr=2013|ISBN=9783642957659|Seiten=371|Online={{Google Buch|BuchID=NqmjBgAAQBAJ|Seite=371}}}}</ref> | |||
Wenn der Druck <math>p</math> des Fluids soweit sinkt, dass er kleiner oder gleich dem Dampfdruck <math> | Wenn der Druck <math>p</math> des Fluids soweit sinkt, dass er kleiner oder gleich dem Dampfdruck <math>p_\text{v}</math> des Fluids ist, geht das Fluid in die Gas[[Phase (Materie)|phase]] über – es kavitiert; bei <math>\sigma \le 0</math> tritt also theoretisch Kavitation auf. In realen Fluiden können Fremdpartikel und andere bei der Idealisierung nicht berücksichtigte Eigenschaften dazu führen, dass die Kavitation zu einem anderen Druck als <math>p_\text{v}</math> verschoben wird. | ||
== Quellen == | == Quellen == | ||
* {{Webarchiv | url=http://www.wb.bv.tum.de/forschung/huber/huber_d.pdf | wayback=20041120120648 | text=A. Keller, R. Huber, Maßstabsgesetze bei Kavitation, TU München}} | |||
== Einzelnachweise == | |||
<references /> | |||
[[Kategorie:Kennzahl (Strömungsmechanik)]] | [[Kategorie:Kennzahl (Strömungsmechanik)]] | ||
[[en:Cavitation number]] | [[en:Cavitation number]] | ||
| Physikalische Kennzahl | |||||||||
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| Name | Kavitationszahl | ||||||||
| Formelzeichen | $ \sigma $ | ||||||||
| Dimension | dimensionslos | ||||||||
| Definition | $ \sigma ={\frac {p-p_{\text{v}}}{{\frac {1}{2}}\rho U^{2}}} $ | ||||||||
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Die Kavitationszahl $ \sigma $ ist eine dimensionslose Kennzahl aus der Ähnlichkeitstheorie und wird zur Beschreibung von Fluiden in der Strömungsmechanik verwendet. Sie ist ähnlich aufgebaut wie die Euler-Zahl. Die Kavitationszahl gibt ein Maß dafür, wann das Fluid kavitiert. Ihre Definition lautet:
mit
Im Zähler steht die Druckdifferenz, die beim theoretisch zu erwartenden Einsetzen der Kavitation gleich null wird. Der Nenner stellt den dynamischen Druck der Strömung dar.[1]
Wenn der Druck $ p $ des Fluids soweit sinkt, dass er kleiner oder gleich dem Dampfdruck $ p_{\text{v}} $ des Fluids ist, geht das Fluid in die Gasphase über – es kavitiert; bei $ \sigma \leq 0 $ tritt also theoretisch Kavitation auf. In realen Fluiden können Fremdpartikel und andere bei der Idealisierung nicht berücksichtigte Eigenschaften dazu führen, dass die Kavitation zu einem anderen Druck als $ p_{\text{v}} $ verschoben wird.
en:Cavitation number