Ohnesorge-Zahl

Vorlage:Infobox Physikalische Kennzahl Die Ohnesorge-Zahl (nach Wolfgang von Ohnesorge, der sie 1935 in seiner Dissertation einführte; Formelzeichen: $𝑂ℎ$) ist eine dimensionslose Kennzahl der Physik. Sie beschreibt den Einfluss der Zähigkeit auf die Deformation von Tropfen und Blasen:

$𝑂ℎ=\frac{\text{Reibungskraft}}{\sqrt{\text{Trägheitskraft}\cdot \text{Oberflächenkraft}}}=\frac{\eta }{\sqrt{L\cdot \rho \cdot \sigma }}=\frac{\sqrt{𝑊𝑒}}{𝑅𝑒}=\frac{1}{\sqrt{𝑆𝑢}}$

mit

• $\eta$ dynamische Viskosität (in SI-Einheiten Pa$\cdot$s) (bewirkt Reibungskraft)
• $L$ charakteristische Länge (bspw. Blasendurchmesser) (in SI-Einheiten m)
• $\sigma$ Oberflächenspannung (in SI-Einheiten N/m)
• $\rho$ Dichte der Flüssigkeit des Tropfens (in SI-Einheiten kg/m³)
• $𝑊𝑒$ Weber-Zahl (erfasst die beiden wichtigsten Kräfte, die auf einen fallenden Tropfen wirken: Trägheits- und Oberflächenkraft)
• $𝑅𝑒$ Reynolds-Zahl
• $𝑆𝑢$ Suratman-Zahl.

Grundsätzlich wirken auf einen fallenden Tropfen sechs Kräfte:

• Trägheit der Flüssigkeit und des Gases
• Zähigkeit der Flüssigkeit und des Gases
• Schwerkraft und Oberflächenkraft der Flüssigkeit.

Bedeutung hat das Verhältnis von Ohnesorge-Zahl zu Reynolds-Zahl bei der Charakterisierung der Fluidzerstäubung, einem Fachgebiet der Verfahrenstechnik. Dafür wird im doppellogarithmischen Ohnesorge-Diagramm die Ohnesorge-Zahl über der Reynolds-Zahl aufgetragen, so dass die Zustände "Zertropfen", "Zerwellen" und "Zerstäuben" unterschieden werden können (vgl. Flüssigkeitsstrahl).

Weblinks

• Gareth H. McKinley, Michael Renardy: von Wolfgang von Ohnesorge, 2011 (PDF; 1,2 MB) (mit Erläuterungen zur Ohnesorge-Zahl)