Число Льюїса

Число́ Лью́їса (${\displaystyle \mathrm {Le} }$) — характеристичне число та критерій подібності, в молекулярній фізиці, що визначається співвідношення між теплопровідністю і дифузією в рідинах та газах. Визначається співвідношенням:

Число Льюїса
Названо на честь	^d
Досліджується в	термодинаміка
Розмірність	${\displaystyle 1}$
Формула	${\displaystyle {\mathit {Le}}={\frac {a}{D}}}$^[1] і ${\displaystyle {\mathit {Le}}={\frac {\mathit {Sc}}{\mathit {Pr}}}}$^[1]
Позначення у формулі	${\displaystyle {\mathit {Le}}}$, ${\displaystyle a}$, ${\displaystyle D}$, ${\displaystyle {\mathit {Sc}}}$ і ${\displaystyle {\mathit {Pr}}}$
Символ величини (LaTeX)	${\displaystyle {\mathit {Le}}}$^[1]
Підтримується Вікіпроєктом
Рекомендована одиниця вимірювання	1^[1]

${\displaystyle Le={\frac {\lambda }{\rho c_{p}D}}={\frac {a}{D}},}$

де:

${\displaystyle \lambda }$ — коефіцієнт теплопровідності;

${\displaystyle \rho }$ — густина;

${\displaystyle c_{p}}$ — масова теплоємність за сталого тиску;

D — коефіцієнт дифузії;

a — коефіцієнт термічної дифузії.

Число Льюїса характеризує співвідношення між інтенсивностями переносу маси домішки дифузією і переносу теплоти теплопровідністю. Для ідеальних газів ${\displaystyle \mathrm {Le} =1}$. Для більшості реальних газів число Льюїса мало відрізняється від 1 і мало залежить від температури. Так, для водню ${\displaystyle \mathrm {Le} =0,95}$, а для вуглекислого газу ${\displaystyle \mathrm {Le} =1,18}$. Тому часто в розрахунках приймають ${\displaystyle \mathrm {Le} =1}$, вказуючи на те, що рівняння дифузії і теплопровідності стають ідентичними і профілі надлишкових концентрації і температур виявляються подібними.

Число Льюїса можна також записати як відношення числа Шмідта до числа Прандтля:

${\displaystyle \mathrm {Le} ={\frac {\mathrm {Sc} }{\mathrm {Pr} }}.}$

Назване на честь Уорена К. Льюїса (1882—1975; англ. Warren Kendall Lewis), професора Массачусетського технологічного інституту, названого батьком сучасної хімічної інженерії.

Використовується при вивченні процесів горіння, поширення полум'я та вибуху

Примітки

1. 11-7.3 // Quantities and units — Part 11: Characteristic numbers — 2 — ISO, 2019. — 50 p.
   d:Track:Q100957475d:Track:Q15028
2. ДСТУ 3651.2-97 Метрологія. Одиниці фізичних величин. Фізичні сталі та характеристичні числа. Основні положення, позначення, назви та значення.
3. Большая физическая энциклопедия в 5-ти томах / Под ред. А. М. Прохорова. М.: Советская энциклопедия,- 1988. (рос.)
4. W. K. Lewis The Evaporation of a Liquid Into a Gas In: Transactions of the American Society of Mechanical Engineers, No. 1849, 1922, p. 325—340. (англ.)
5. Biographical Memoirs, National Academy of Science (англ.)
6. Зельдович Я. Б., Баренблатт Г. И., Либрович В. Г., Махвиладзе Г. М. Математическая теория горения и взрыва. М., Наука, 1980 г., 478 с. (рос.)

Джерела

• Лыков А. В., Михайлов Ю. А. Теория тепло- и массопереноса, M.- Л.: Госэнергоиздат, 1963.— 535 с.
• Incropera, F. P., DeWitt, D. P. Heat and Mass Transfer, fifth edition. New York, NY: Wiley. 1906. .