Die Kapitza-Zahl (Ka) ist eine dimensionslose Zahl, die nach dem bekannten russischen Physiker Pjotr Kapitsa (Peter Kapitza) benannt ist. Er lieferte die erste umfassende Untersuchung der Art und Weise, wie ein dünner Flüssigkeitsfilm geneigte Oberflächen hinunterfließt. Ausgedrückt als Verhältnis von Oberflächenspannungskräften zu Trägheitskräften wirkt die Kapitza-Zahl als Indikator für das hydrodynamische Wellenregime in fallenden Flüssigkeitsfilmen. Das Flüssigkeitsfilmverhalten stellt eine Teilmenge der allgemeineren Klasse von Problemen mit freien Grenzen dar. und ist in einer breiten Palette von technischen und technologischen Anwendungen wie Verdampfern, Wärmetauschern, Absorbern, Mikroreaktoren, kleinen Elektronik- / Mikroprozessorkühlsystemen, Klimaanlagen und Gasturbinenschaufelkühlung wichtig.
Nach dem Zweiten Weltkrieg wurde Kapitza von allen seinen Positionen entfernt, einschließlich des Direktors seines Instituts für physikalische Probleme, weil er sich weigerte, an Atomwaffen zu arbeiten. Er war in seinem Landhaus und entwickelte Experimente, um dort zu arbeiten, einschließlich seiner Experimente mit fallenden Flüssigkeitsfilmen.
Im Gegensatz zu den meisten dimensionslosen Zahlen, die in der Strömungsmechanik verwendet werden, stellt die Kapitza-Zahl eine Materialeigenschaft dar, da sie durch die Kombination von Kräften der Oberflächenspannung, Dichte, Gravitationsbeschleunigung und kinematischer Viskosität gebildet wird.
K a = σ ρ ( g sin β ) 1/3 ν 4/3 {\displaystyle Ka={\frac {\sigma }{\rho (g\sin \beta )^{1/3}\nu ^{4/3}}}}
