Weber -Zahlenrechner

Was ist ein Weber-Zahlen-Rechner?

Ein Weber-Zahlen-Rechner ist ein Werkzeug zur Berechnung der Weber-Zahl (We), einer dimensionslosen Kennzahl in der Strömungsmechanik, die das relative Verhältnis von Trägheitskräften zu Oberflächenspannungskräften in einer Flüssigkeitsströmung beschreibt.

Die Formel für die Weber-Zahl lautet:

Wobei:

• We = Weber-Zahl (dimensionslos)
• ρ = Fluiddichte (kg/m³)
• U = Charakteristische Geschwindigkeit (m/s)
• L = Charakteristische Länge (m) (z. B. Tropfendurchmesser)
• σ = Oberflächenspannung (N/m)

Warum einen Weber-Zahlen-Rechner verwenden?

Ein Weber-Zahlen-Rechner ist nützlich für:

• Analyse von Tropfenbildung und -zerfall in Sprays, Kraftstoffeinspritzung und Tintenstrahldruck.
• Untersuchung der Fluidinstabilität in Hochgeschwindigkeitsströmungen.
• Gestaltung aerodynamischer Oberflächen zur Vorhersage des Fluidverhaltens.
• Optimierung industrieller Anwendungen wie Beschichtungsprozessen, Blasenbildung und Zerstäubung.

Wie verwendet man einen Weber-Zahlen-Rechner?

1. Geben Sie die erforderlichen Fluideigenschaften ein:
   • Fluiddichte ρ(kg/m³).
   • Geschwindigkeit U(m/s).
   • Charakteristische Länge L (z. B. Tropfendurchmesser in Metern).
   • Oberflächenspannung σ(N/m).
2. Formel anwenden:
   • Weber-Zahl mit berechnen.
3. Ergebnisse interpretieren:
   • Wenn We < 1, dominiert die Oberflächenspannung (Tropfen neigen dazu, intakt zu bleiben).
   • Wenn We > 1, dominieren die Trägheitskräfte, was zum Zerfall oder Spritzen der Tropfen führt.

Wann wird ein Weber-Zahlenrechner eingesetzt?

• In der Aerodynamik und Strömungsmechanik zur Analyse des Flüssigkeitsverhaltens in Bewegung.
• In Kraftstoffeinspritzsystemen zur Optimierung der Zerstäubung für die Verbrennung.
• In medizinischen Anwendungen (z. B. Inhalatoren, Medikamentensprays).
• In industriellen Prozessen (Spritzlackierung, landwirtschaftliche Spritzmittel).