웨버 수 계산기

웹 수 (We)는 유체 역학에서 무차원 수로, 특히 두 가지 다른 유체 사이에 계면이 있을 때 유체 흐름을 분석하는 데 중요합니다. 이는 유체 요소에 작용하는 관성력과 표면 장력 사이의 균형을 이해하는 데 도움이 됩니다. 이는 다상 유동, 방울 형성 및 액체 제트의 분해 연구에 특히 유용합니다.

역사적 배경

웹 수는 유체 역학 분야에 크게 기여한 모리츠 웹의 이름을 따서 명명되었습니다. 이는 유체 역학 연구의 기본적인 매개 변수가 되어 연구자와 엔지니어가 항공 우주, 화학 공정 및 환경 공학을 포함한 다양한 응용 분야에서 유체 거동을 모델링하고 예측할 수 있게 합니다.

계산 공식

웹 수는 다음 공식을 사용하여 계산됩니다.

\[ \text{We} = \frac{\rho v^{2} L}{\sigma} \]

여기서:

• \( \rho \) = 유체의 밀도 (kg/m³)
• \( v \) = 유체의 속도 (m/s)
• \( L \) = 특성 길이 (m)
• \( \sigma \) = 표면 장력 (N/m)

예제 계산

유체의 밀도가 5 kg/m³, 속도가 10 m/s, 특징 길이가 15 m, 표면 장력이 20 N/m인 시나리오에서 웹 수는 다음과 같이 계산됩니다.

\[ \text{We} = \frac{5 \times 10^{2} \times 15}{20} = 375 \]

중요성 및 사용 시나리오

웹 수는 다음과 같이 중요합니다.

1. 다양한 엔지니어링 응용 분야에서 유체 흐름의 안정성을 예측합니다.
2. 유체 역학이 중요한 역할을 하는 화학 및 기계 공학 장비를 설계합니다.
3. 모세관파, 방울 형성 및 유체 제트의 분해와 같은 현상을 이해합니다.

일반적인 FAQ

1. 높은 웹 수는 무엇을 나타냅니까?

   • 높은 웹 수는 관성력이 표면 장력보다 우세하여 유체 분열이나 방울 형성으로 이어질 수 있음을 시사합니다.

2. 웹 수를 기체에 적용할 수 있습니까?

   • 표면 장력의 중요성으로 인해 주로 액체에 사용되지만 웹 수는 특정 맥락에서 기체-액체 계면에도 적용될 수 있습니다.

3. 웹 수는 방울 형성에 어떤 영향을 미칩니까?

   • 스프레이 시스템에서 더 높은 웹 수는 지배적인 관성력이 표면 장력의 응집력을 극복하여 액체가 더 쉽게 분해되어 더 작은 방울을 만들 수 있습니다.