Калькулятор числа Льюиса

Число Льюиса (Le) представляет собой отношение теплопроводности к массопроводности. Это безразмерное число имеет решающее значение в исследовании процессов комбинированного тепло- и массопереноса, особенно в механике жидкости и химическом машиностроении.

Историческая справка

Термин «Число Льюиса» был впервые использован Уорреном К. Льюисом, американским химическим инженером, в начале XX века. С тех пор он стал основным параметром в анализе конвективной тепло- и массопередачи.

Формула для расчета

Число Льюиса рассчитывается по формуле:

\[ Le = \frac{\alpha}{D_c} \]

Где:

• \(Le\) — число Льюиса,
• \(\alpha\) — теплопроводность (м²/с),
• \(D_c\) — массопроводность (м²/с).

Пример расчета

Если теплопроводность \(\alpha = 12\) м²/с и массопроводность \(D_c = 16\) м²/с, число Льюиса (Le) рассчитывается следующим образом:

\[ Le = \frac{12}{16} = 0,75 \]

Значение и области применения

Число Льюиса является важнейшим параметром для инженеров и ученых, занимающихся проектированием и анализом систем тепло- и массопередачи. Оно широко используется в оптимизации химических реакторов, исследовании атмосферных явлений и проектировании теплообменников.

Часто задаваемые вопросы

1. Что означает высокое число Льюиса?

   • Высокое значение Le указывает на то, что тепло диффундирует значительно быстрее, чем масса.

2. Как число Льюиса влияет на тепло- и массопередачу?

   • Число Льюиса позволяет рассчитать относительные скорости тепло- и массопередачи. Если Le приближается к единице, скорости тепло- и массопередачи схожи.

3. Может ли число Льюиса быть меньше 1?

   • Да, если массопроводность больше теплопроводности, Le будет меньше 1, указывая на более высокую скорость массовой диффузии по сравнению с теплопроводностью.

Понимание числа Льюиса и его влияния позволяет проектировать и эксплуатировать системы, включающие тепло- и массопередачу, с большей эффективностью.