Weber-Zahl

Die Weber-Zahl (benannt nach Moritz Weber, Formelzeichen: ${\mathit {We}}$) ist eine dimensionslose Kennzahl der Strömungsmechanik. Sie ist bei Zweiphasenströmungen, z. B. ein Wassertropfen in Luft, das Verhältnis von Trägheitskraft zur stabilisierenden Oberflächenkraft:

Physikalische Kennzahl
Name	Weber-Zahl
Formelzeichen	${\mathit {We}}$
Dimension	dimensionslos
Definition	${\mathit {We}}={\frac {\rho \,v^{2}\,L}{\sigma }}$
$\rho$ Dichte $v$ Strömungsgeschwindigkeit $L$ charakteristische Länge $\sigma$ Oberflächenspannung
Benannt nach	Moritz Weber
Anwendungsbereich	Zweiphasenströmungen

Tropfenbildung des Spritzwassers nach Aufschlag eines Steins. Die nicht-sphärischen Tropfen sind charakteristisch für große Weber-Zahlen.

${\mathit {We}}={\frac {\rm {Tr{\ddot {a}}gheitskraft}}{\rm {Oberfl{\ddot {a}}chenkraft}}}={\frac {\rho \,v^{2}\,L}{\sigma }}$

Dabei ist

• $\rho$ die Dichte
• $v$ die relative Strömungsgeschwindigkeit zwischen umgebendem Medium und dem Tropfen
• $L$ die charakteristische Länge, meist der Durchmesser des Tropfens
• $\sigma$ die Oberflächenspannung.

Die Weber-Zahl dient als Maß für die Blasenbildung und Tropfenverformung, insbesondere zur Charakterisierung der Zerstäubungsqualität eines Sprays: je größer die Weber-Zahl,

• desto größer die Deformationswirkung der Anströmung auf den Tropfen
• desto weiter hat sich der Tropfen von der Kugelform entfernt
• desto stärker zerfällt der Flüssigkeitsstrahl.