Newton-Zahl: Unterschied zwischen den Versionen

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(Kategorie:Isaac Newton als Namensgeber)
 
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{{Infobox Kennzahl
#WEITERLEITUNG [[Newtonzahl]]
| Name              =
| Formelzeichen    = <math>\mathit{Ne}</math>
| Dimension        = [[Dimensionslose Kennzahl|dimensionslos]]
| Definition        = <math>\mathit{Ne}=\frac{F_\mathrm W}{\rho v^2 L^2}</math>
| Größentabelle    = <math>F_\mathrm W</math>=[[Kraft]],<math>\rho</math>=[[Dichte]],<math>v</math>=[[Strömungsgeschwindigkeit]],<math>L</math>=[[charakteristische Länge]]
| BenanntNach      = [[Isaac Newton]]
| Anwendungsbereich = Hydrodynamik
}}
Die '''Newton-Zahl''' <math>\mathit{Ne}</math> ist eine [[dimensionslose Kennzahl]], die das Verhältnis der Fließwiderstandskraft <math>F_\mathrm W</math> zur [[Trägheitskraft]] der Strömung beschreibt. Sie ist nach dem [[England|englischen]] [[Physiker]] [[Isaac Newton]] benannt und definiert als:<ref name="kunes">{{Literatur|Titel=Dimensionless Physical Quantities in Science and Engineering|Autor=Josef Kunes|Verlag=Elsevier|Jahr=2012|ISBN=0123914582|Seiten=75|Online={{Google Buch|BuchID=_jqUZIUXZBsC|Seite=75}}}}</ref>
 
:<math>\mathit{Ne}=\frac{F_\mathrm W}{\rho v^2 L^2}</math>
 
dabei ist
* <math>\rho</math> die [[Dichte]] des Fluids
* <math>v</math> die [[Strömungsgeschwindigkeit]]
* <math>L</math> eine [[charakteristische Länge]]
 
Bei [[Viskosität|viskosen]] Strömungen entsteht ein solcher Fließwiderstand etwa durch [[Wirbel (Strömungslehre)|Wirbel]]. Betrachtet man eine Strömung, die durch einen Druckunterschied <math>\Delta p</math> zustande kommt, gilt <math>F_\mathrm W=\Delta p\cdot L^2</math>, sodass die Newton-Zahl identisch ist mit der [[Euler-Zahl]]<ref name=kunes />
 
:<math> \mathit{Eu} = \frac{\Delta p}{\rho\,v^2} </math>
 
Betrachtet man eine Strömung, die durch [[Gravitation]] verursacht wird, so ist die Newton Zahl der [[Kehrwert]] der [[Froude-Zahl]] <math>\mathit{Fr}=\mathit{Eu}^{-1}</math>. Für innere Reibung ist die Newton-Zahl der Kehrwert der [[Reynolds-Zahl]] <math>\mathit{Re}=\mathit{Eu}^{-1}</math>.<ref name=kunes />
 
== Anwendungsbeispiel ==
=== Verfahrenstechnik ===
Die Newton-Zahl ist ein dimensionsloses Maß für die, z.&nbsp;B. in einen [[Rührkessel]], über einen [[Rührer]] eingebrachte [[Leistung (Physik)|Leistung]]; als Definition gilt:
 
:<math>\mathit{Ne}=\frac{P}{\rho n^3 d_R^5}</math> .
 
Sie gibt an, welcher Anteil der Leistung <math>P</math> eines Rührwerkes tatsächlich als hydraulische Leistung <math>{\rho n^3 d_R^5}</math> zur Verfügung steht.
{|class=wikitable
!Formelzeichen
!Bezeichnung
!Bspw. in SI-Einheiten
|-
|<math>P</math>
|[[Leistung (Physik)|Leistung]]
|<math>\mathrm{W}</math>
|-
|<math>\rho</math>
|[[Dichte]]
|<math>\mathrm{kg/m^3}</math>
|-
|<math>n</math>
|[[Drehzahl]]
|<math>\mathrm{1/s}</math>
|-
|<math>d_R</math>
|[[Durchmesser|Rührerdurchmesser]]
|<math>\mathrm{m}</math>
|}
 
== Einzelnachweise ==
<references />
 
[[Kategorie:Kennzahl (Strömungsmechanik)]]
[[Kategorie:Isaac Newton als Namensgeber]]

Aktuelle Version vom 21. Januar 2020, 11:15 Uhr

Weiterleitung nach:

  • Newtonzahl