Webrovo število

Tok vode v tankem curku preko zajezitve. Prikaz vpliva površinske napetosti na tvorjenje mejne površine med dvema tekočinama

Webrovo števílo [vébrovo ~] je v mehaniki tekočin brezrazsežna količina, ki je pogosto uporabna pri analizi toka tekočin, kjer se prepletata dva različna tokova, še posebej pri večfaznih tokovih z močno ukrivljenimi površinami. Lahko si jo mislimo kot mero z relativno pomembnostjo za vztrajnost tekočine v primerjavi z njeno površinsko napetostjo. Količina je uporabna pri analiziranju tankih filmskih tokov in tvorjenju kapljic in mehurčkov.

Imenuje se po Moritzu Gustavu Webru (1871–1951). Lahko ga zapišemo kot:

$\mathrm {We} ={\frac {\rho v^{2}l}{\gamma }}\!\,,$

kjer je

• $\rho \!\,$ gostota tekočine,
• $v\!\,$ hitrost tekočine,
• $l\!\,$ značilna dolžina, po navadi premer kapljice,
• $\gamma \!\,$ površinska napetost.

Zapišemo ga lahko kot produkt kapilarnega števila in Reynoldsovega števila:

$\mathrm {We} =\mathrm {Cp} \,\mathrm {Re} \!\,.$

Modificiano Webrovo število je enako:

$\mathrm {We} ^{*}={\frac {\mathrm {We} }{48}}\!\,$

in predstavlja razmerje med kinetično energijo pri udarcu in površinsko (napetostno) energijo:

$\mathrm {We} ^{*}={\frac {W_{\rm {k}}}{W_{\rm {pov}}}}\!\,,$

kjer je:

$W_{\rm {k}}=\pi \rho l^{3}v^{2}/24\!\,$

in:

$W_{\rm {pov}}=2\pi l^{2}\gamma \!\,.$

Uporaba

Webrovo število se uporablja pri raziskovanju toplotnih cevi. Ko je tok v parnem jedru toplotne cevi velik, obstaja možnost, da bo strižna napetost, ki deluje na tekočino, dovolj velika in bodo kapljce pri tem vstopale v parni tok. Webro število določa nastop tega pojava, ki se imenuje vstopna meja. Pri tem je $\mathrm {We} \geq 1$. V tem primeru je Webrovo število določeno kot razmerje med gibalno količino parnega sloja in silo površinske napetosti, ki zaustavlja tekočino, značilna dolžina pa je velikost površinske razpoke.

Viri

• Bush, John W. M. (april 2004). »MIT Lecture Notes on Surface Tension, lecture 1« (PDF) (v angleščini). Tehnološki inštitut Massachusettsa. Pridobljeno 1. aprila 2007.{{navedi splet}}: Vzdrževanje CS1: samodejni prevod datuma (povezava)
• Weast, R.; Lide, David R.; Astle, M.; Beyer, W. (1989–1990). CRC Handbook of Chemistry and Physics (70 izd.). Boca Raton, Florida: CRC Press, Inc. str. F-373, 376.