Lewis-Zahl

Physikalische Kennzahl

Name

Lewis-Zahl

{\mathit {Le}}

Dimension

dimensionslos

Definition

{\mathit {Le}}={\frac {a}{D}}

$$ a $$	Temperaturleitfähigkeit
$$ D $$	Diffusionskoeffizient

Benannt nach

Warren Lewis

Anwendungsbereich

thermische Diffusion

Die Lewis-Zahl ${\mathit {Le}}$ (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]

{\mathit {Le}}={\frac {a}{D}}={\frac {\lambda }{D\cdot c_{\mathrm {p} }\cdot \rho }}

Gemäß obiger Gleichung lässt sich die Temperaturleitfähigkeit aus der Wärmeleitfähigkeit $\lambda$ , der isobaren spezifischen Wärmekapazität $c_{\mathrm {p} }$ und der Dichte $\rho$ des Fluids berechnen.

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

{\mathit {Le}}={\frac {\mathit {Sc}}{\mathit {Pr}}}={\frac {\eta }{\rho \cdot D}}\cdot {\frac {\lambda }{\eta \cdot c_{\mathrm {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).

[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).

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