Число Кнудсена

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Число Кнудсена (Kn) — один из критериев подобия движения разрежённых газов,

$\mathit{Kn} = \frac {\lambda}{L} = \frac {k_B T}{\sqrt{2}\pi\sigma^2 P L}$ ,

где λ — средняя длина свободного пробега молекул в газе, L — характерный размер течения (например, длина обтекаемого тела, диаметр трубопровода, диаметр свободной струи), k_B — постоянная Больцмана, P — давление, T — температура, σ — поперечный размер частицы.

Названо в честь датского физика Мартина Кнудсена (1871—1949).

Численная величина Kn характеризует степень разреженности газового потока. Если $Kn \gg 1$ (теоретически при $Kn \to \infty$ ), то аэродинамические характеристики обтекаемых разрежённым газом тел (или течение в вакуумных трубопроводах) можно рассчитывать, не рассматривая столкновений молекул между собой, а учитывая лишь удары молекул о твёрдую поверхность (свободное молекулярное течение). Практически такие методы становятся применимыми и используются уже при $K n ˜1$ . Если $Kn\ll 1$ (теоретически — при $Kn \to 0$ ), справедливо основное предположение гидроаэромеханики о сплошности (континуальности) среды и при расчете течения можно пользоваться уравнениями Эйлера или уравнениями Навье — Стокса с соответствующими граничными условиями. Практически эти методы справедливы и используются уже при $K n ˜10 - 3$ .

В области значений числа Кнудсена $10 - 3 < K n < 1$ реализуются различные промежуточные между свободномолекулярным и континуальным режимы течения разрежённого газа с новыми граничными условиями.

Число Кнудсена

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Просмотры

Личные инструменты

Навигация

Поиск

Участие

Инструменты

На других языках