路易斯数计算器

刘易斯数 (Le) 代表热扩散率与质量扩散率的比值。这个无量纲数对于研究组合传热和传质过程至关重要，尤其是在流体力学和化学工程中。

历史背景

刘易斯数的概念是由美国化学工程师沃伦·K·刘易斯在 20 世纪早期提出的。此后，它已成为对流传热和传质现象分析中的一个基本参数。

计算公式

刘易斯数的计算公式为：

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

其中：

• \(Le\) 是刘易斯数，
• \(\alpha\) 是热扩散率（m²/s），
• \(D_c\) 是质量扩散率（m²/s）。

计算范例

对于热扩散率 \(\alpha = 12\) m²/s 和质量扩散率 \(D_c = 16\) m²/s，刘易斯数 (Le) 计算如下：

\[ Le = \frac{12}{16} = 0.75 \]

重要性和使用场景

刘易斯数对于工程师和科学家设计和分析包含传热和传质的系统至关重要。它广泛用于优化化学反应器、研究大气现象和设计换热器。

常见问题解答

1. 高的刘易斯数表示什么？

   • Le 高表示热量扩散比质量快得多。

2. 刘易斯数如何影响传热和传质？

   • 刘易斯数有助于理解传热和传质的相对速率。Le 接近 1 意味着传热和传质速率相似。

3. 刘易斯数可以小于 1 吗？

   • 可以，如果质量扩散率大于热扩散率，则 Le 将小于 1，表示与热量相比质量扩散更快。

理解刘易斯数及其影响使得包含传热和传质的系统的设计和操作更加高效和有效。