Weberov broj

Weberov broj je bezdimenzionalni broj u mehanici fluida koji je često koristan u analizi strujanja fluida gdje postoji granica između dva različita fluida, posebno za višefazna strujanja kod jako zakrivljenih površina.^[1] Ovaj broj može se predstaviti kao mjera relativne važnosti inercije fluida u poređenju sa njegovim površinskim naponom. Ova veličina je jako korisna u analiziranju strujanja tankih slojeva i formiranja kapljica i mjehurića.

Prskanje nakon što pola cigle udari u vodu; slika je prečnika oko pola metra. Obratite pažnju na kapljice vode u vazduhu koje se slobodno kreću, što je fenomen tipičan za tokove visokog Reynoldsovog broja; zamršeni nesferični oblici kapljica pokazuju da je Veberov broj visok. Također obratite pažnju na uvučene mjehuriće u tijelu vode i šireći prsten smetnji koji se širi dalje od mjesta udara.

Naziv je dobio po Moritzu Weberu^[2] (1871–1951), a može se pisati kao:

${\displaystyle {\mathit {We}}={\frac {\rho v^{2}l}{\sigma }}}$

gdje je

• ${\displaystyle \rho }$ gustoća fluida
• ${\displaystyle v}$ brzina fluida
• ${\displaystyle l}$ karakteristična dužina, na primjer, dijametar kapljice
• ${\displaystyle \sigma }$ površinski napon.

Modifikovani Weberov broj,

${\displaystyle We^{*}={\frac {We}{48}}}$

jednak je omjeru kinetičke energije pri uradu i površinske energije,

${\displaystyle We^{*}={\frac {E_{kin}}{E_{surf}}}}$,

gdje je

${\displaystyle E_{kin}=\pi \rho l~^{3}U~^{2}/24}$

i

${\displaystyle E_{surf}=2\pi l~^{2}\sigma }$.