- Число Кнудсена
-
Число Кнудсена () — один из критериев подобия движения разрежённых газов:
где — средняя длина свободного пробега молекул в газе, — характерный размер течения (например, длина обтекаемого тела, диаметр трубопровода, диаметр свободной струи). Для идеального газа формула имеет вид:
где — постоянная Больцмана, — давление, — температура, — поперечный размер частицы.
Названо в честь датского физика Мартина Кнудсена (1871—1949).
Численная величина характеризует степень разрежённости газового потока. Если (теоретически при ), 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 . Если (теоретически — при ), 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 .
В области значений числа Кнудсена реализуются различные промежуточные между свободномолекулярным и континуальным режимы течения разрежённого газа с новыми граничными условиями.
Числа Кнудсена может быть выражено через безразмерные числа Маха и Рейнольдса:
где — отношение удельных теплоемкостей газа при постоянных давлении и объёме соответственно.
Разложение Чепмена-Энскога — разложение в ряд по малому числу Кнудсена.
Безразмерные величины в физике Понятия Размерность физической величины · Безразмерная величина · π-Теорема · Критерий подобия Числа Аббе · Альфвена · Архимеда · Атвуда · Багнольда · Био · Бонда · Бринкмана · Булыгина · Вебера · Вайсенберга · Галилея · Гартмана · Гей-Люссака · Грасгофа · Гретца · Гуше · Дамкёлера · Деборы · Дерягина · Дина · капиллярности · Кармана · Каулинга · Кирпичёва · Клаузиуса · Кнудсена · Коссовича · Коши · Лапласа · Лундквиста · Лыкова · Льюиса · Лященко · Маха · Марангони · Мортона · Нуссельта · Ньютона · Онезорге · Пекле · Поснова · Прандтля (магнитное, турбулентное) · Пуазёйля · Рейнольдса (магнитное) · Ричардсона · Россби · Роуза · Рошко · Руарка · Рэлея · Соре · Стэнтона · Стокса · Струхаля · Стюарта · Суратмана · Тейлора · Уомерсли · Фёдорова (в гидродинамике · в теории сушки) · Фруда · Фурье · Хагена · Чандрасекара · Шмидта · Шервуда · Эйлера · Эккерта · Экмана · Элсассера · Этвёша Категория:- Критерии подобия
Wikimedia Foundation. 2010.