Eckert-Zahl

Die Eckert-Zahl ${\displaystyle {\mathit {Ec}}}$ ist eine dimensionslose Kennzahl, die nach dem Ingenieur und Naturwissenschaftler Ernst Eckert (1904–2004)[1] benannt wurde. Angewendet wird sie im Gebiet der Wärmeübertragung um beispielsweise die Dissipation sowie Konvektion von Wärme an Grenzflächen zu bestimmen.

Physikalische Kennzahl
Name	Eckert-Zahl
Formelzeichen	${\displaystyle {\mathit {Ec}}}$
Dimension	dimensionslos
Definition	${\displaystyle {\mathit {Ec}}={\frac {v_{\infty }^{2}}{c_{\mathrm {p} }\cdot \Delta T}}}$
${\displaystyle v_{\infty }}$ Strömungsgeschwindigkeit ${\displaystyle c_{\mathrm {p} }}$ spezifische Wärmekapazität ${\displaystyle \Delta T}$ Temperaturdifferenz
Benannt nach	Ernst Eckert
Anwendungsbereich	Dissipation an Grenzflächen

Die Eckert-Zahl i​st definiert für kompressible Fluide. Sie lässt s​ich als Verhältnis d​er kinetischen Energie d​es Fluids z​ur Enthalpiedifferenz zwischen e​iner umströmten Wand bzw. e​inem Körper u​nd dem Fluid schreiben

${\displaystyle {\mathit {Ec}}={\frac {v_{\infty }^{2}}{c_{\mathrm {p} }\cdot \Delta T}}}$

Der Zähler ist proportional zur kinetischen Energie des ungestörten Fluids, also proportional zum Quadrat der Strömungsgeschwindigkeit ${\displaystyle v_{\infty }}$ des Fluids in großer Entfernung zur Wand.

Der Entalpieunterschied im Nenner berechnet sich aus der Temperaturdifferenz ${\displaystyle \Delta T=T_{\mathrm {w} }-T_{\infty }}$ zwischen Wand und dem Fluid in großer Entfernung zur Wand, wobei ${\displaystyle c_{\mathrm {p} }}$ die isobare spezifische Wärmekapazität des Fluids ist.

Literatur

• Heinz Herwig: Strömungsmechanik A-Z: Eine systematische Einordnung von Begriffen und Konzepten der Strömungsmechanik. Vieweg, Wiesbaden 2004, ISBN 3-528-03974-4, S. 87.

Einzelnachweise

1. Josef Kunes: Dimensionless Physical Quantities in Science and Engineering. Elsevier, 2012, ISBN 0-12-391458-2, S. 191 f. (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).