מספר ובר

מספר וֶבֶּר (Weber number,‏ We) הוא גודל חסר ממד במכניקת הזורמים החיוני עבור זורמים נוזליים ובמיוחד עבור ממשק בין שני נוזלים שונים ועבור כמה זורמים שבהם שטח הפנים מעוקל. המספר קרוי על שם מוריץ ובר ((גר')). ניתן לחשוב על זה כמדד לחשיבות אינרציית הנוזל בהשוואה עם מתח הפנים. הכמות חיונית לניתוח סרט זורם דק ומבנה טיפות ובועות. 

סנסציה אחרי שחצי אבן פוגעת במים, התמונה כמעת ברוחב של חצי מטר. לשים לב לתנועה החופשית של טיפות המים המוטסות וזוהי תופעה שדומה לזורם עם מספר ריינולדס גבוה, הצורה המורכבת הלא כדורית של הטיפות מראה שמספר ובר גבוה. לשים לב גם לרכבת הבועות בגוף המים (בתוך המים). ובנוסף הטבעת מתרחבת כתוצאה מהתפשטות ההפרעה אחרי ההשפעה.

ביטוי מתמטי

מספר ובר נרשם בצורה הבאה:  $\mathrm {We} ={\frac {\rho \,v^{2}\,l}{\sigma }}$ כאשר

• $\rho$ צפיפות הזורם (kg/m3).
• $v$ מהירות  (m/s).
• $l$ אורך אופייני, בדרך כלל בקוטר אגל (m).
• $\sigma$ מתח פנים (N/m).

מספר ובר מותקן, $\mathrm {We} ^{*}={\frac {\mathrm {We} }{12}}$

שווה ליחס בין האנרגיה הקינטית לאנרגיית פני השטח,

$\mathrm {We} ^{*}={\frac {E_{\mathrm {kin} }}{E_{\mathrm {surf} }}}$,

כאשר

$E_{\mathrm {kin} }={\frac {\pi \rho l^{3}U^{2}}{12}}$

ו

$E_{\mathrm {surf} }=\pi l^{2}\sigma$.

שימושים

אחד השימושים למספר וובר הוא לחקור את צינורות החום. כאשר שטף המומנטום בליבת האדים של צינורות החום גבוה, קיימת אפשרות שמאמץ הגזירה המופעל על הנוזל בפתיל יכול להיות גדול מספיק כדי לעלות לרכבת הטיפות בזרם האדים. מספר ובר הוא הפרמטר החסר ממדים שמגדיר לנו ההתחלה של התופעה (שם התופעה) (מספר ובר גדול או שווה 1). במקרה הזה מספר ובר מוגדר כיחס המומנטום בשכבת האדים מחולק בכוח מתח הפנים שמרסן הנוזל, כאשר הגודל האופייני בו הוא גודל נקבובית המשטח. 

מקורות

1. Arnold Frohn; Norbert Roth (27 March 2000). Dynamics of Droplets. Springer Science & Business Media. pp. 15–. מסת"ב 978-3-540-65887-0.
2.  Philip Day; Andreas Manz; Yonghao Zhang (28 July 2012). Microdroplet Technology: Principles and Emerging Applications in Biology and Chemistry. Springer Science & Business Media. pp. 9–. מסת"ב 978-1-4614-3265-4.

לקריאה נוספת 

• Weast, R. Lide, D. Astle, M. Beyer, W. (1989-1990). CRC Handbook of Chemistry and Physics. 70th ed. Boca Raton, Florida: CRC Press, Inc.. F-373,376.