Число Льюиса

Число Льюиса (${\displaystyle \mathrm {Le} }$) — критерий подобия в молекулярной физике, определяющий соотношение между теплопроводностью и диффузией, то есть:

${\displaystyle \mathrm {Le} ={\frac {\chi }{D}},}$

где:

• ${\displaystyle D}$ — коэффициент диффузии;
• ${\displaystyle \chi ={\frac {\varkappa }{\rho c_{p}}}}$ — температуропроводность.

В отечественной литературе встречается альтернативное определение, называемое числом Льюиса — Семёнова, которое обратно классическому числу Льюиса, при этом часто число Льюиса — Семёнова также называют числом Льюиса.

Число Льюиса характеризует соотношение между интенсивностями переноса массы компонента диффузией и переноса теплоты теплопроводностью. При Le=1 уравнения диффузии и теплопроводности становятся идентичными, и профили концентраций компонентов и температуры оказываются подобными.

Число Льюиса можно также записать как отношение числа Шмидта к числу Прандтля:

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

Число Льюиса получило название в честь Уоррена К. Льюиса^[англ.] (1882—1975)[1][2], первого декана химико-технологического факультета MIT. Было бы ошибкой считать, что число Льюиса названо в честь Бернарда Льюиса (1899—1993), который в течение многих лет был ведущим учёным в области горения.

Характерные значения

• 1000 для жидкометаллического расплава
• 101 для раствора соли в воде
• 13/7 для газовой смеси

Примечания

1. 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.
2. A. Klinkenberg, H. H. Mooy: Dimensionless Groups in Fluid Friction, Heat, and Material Transfer In: Chemical Engineering Progress, Vol. 44, No. 1, 1948, p. 17-36.

Литература

Физическая энциклопедия, Т. 2.