„Knudsen“ skaičiaus skaičiuoklė

Kas yra „Knudsen“ skaičiaus skaičiuoklė?

A Knudsen skaičius (KN) skaičiuoklė yra įrankis, naudojamas apskaičiuoti Knudsen numerį , kuris yra be matmens kiekis, padedantis apibūdinti dujų srauto elgseną, palyginti su sistemos dydžiu. Jis naudojamas nustatyti, ar dujų srautas labiau primena kontinuumo srautą, ar molekulinį srautą. Knudseno skaičius yra svarbus skysčių dinamikoje, ypač sistemose, kur molekulinio vidutinis laisvas kelias yra panašus į būdingą sistemos ilgio skalę.

Kodėl reikia naudoti „Knudsen“ skaičiaus skaičiuoklę?

• apibūdinti srauto režimus : Knudseno skaičius padeda inžinieriams ir mokslininkams suprasti dujų srauto elgseną mikro ir nano masto sistemose, tokiose kaip mikrofluidikuose, vakuuminės sistemose ir puslaidininkių gamyboje.
• Mikro- ir nanodviepų projektavimas : DVEIKLAI, turintys labai mažus matmenis (pvz., MEMS - mikroelektromechaninės sistemos), „Knudsen“ skaičius padeda nustatyti, ar naudoti klasikinių skysčių dinamikos modelius ar daugiau molekulinių modelių.
• Efektyvumo gerinimas : tokiose pramonės šakose kaip aviacijos ir kosmoso, automobilių ir elektronikos sritys
• Supratimas apie dujų elgseną : Skaičiuoklė yra naudinga norint suprasti, kaip dujos elgiasi skirtingomis sąlygomis, pavyzdžiui, aukšto lygio ar kosmoso pritaikymuose, kuriuose gali dominuoti molekulinis srautas.

Kaip naudoti „Knudsen“ skaičiaus skaičiuoklę

1. įveskite vidutinį laisvąjį kelią (λ) : Įveskite vidutinį dujų molekulių laisvąjį kelią, kuris yra vidutinis atstumas, kurį molekulė nuvažiuoja prieš susidūrus su kita molekule. Paprastai jis pateikiamas metrais (m).
2. Įveskite charakteristikos ilgį (l) : Enter būdingas sistemos ilgis, pavyzdžiui, vamzdžio, kanalo ar sistemos skalės skersmuo. Paprastai tai taip pat pateikiami metrais (m).
3. apskaičiuoti : Įvedę abi reikšmes, spustelėkite mygtuką „Apskaičiuoti“.
4. Peržiūrėkite rezultatą : skaičiuoklė apskaičiuos Knudsen numerį (KN), padėdamas nustatyti dujų srauto režimą.

Kada naudoti „Knudsen“ skaičiaus skaičiuoklę

• mikrofluidikos ir nanodalelių inžinerijos : Projektuojant ar analizuojant sistemas mikro- arba nanodalelių masteliuose (pvz., MEMS įtaisai, nano-fabrikacijos procesai), kur dujų elgesys nukrypsta nuo klasikinių tęstinumo modelių ir molekulinių efektų.
• aviacijos ir kosmoso inžinerija : Skrydžio aukštyje ar erdvėlaivyje, kur dujų molekulės yra nedaug, Knudseno skaičius padeda analizuoti dujų elgesį žemo slėgio aplinkoje, tokiose kaip viršutinė atmosfera arba viršutinė atmosfera arba viršutinė atmosfera arba viršutinė atmosfera arbakosminė erdvė.
• vakuuminės sistemos : dirbant su vakuuminės kameromis ar sistemomis, kur vidutinis laisvas dujų molekulių kelias yra palyginti didelis, palyginti su sistemos matmenimis.
• dujų srauto analizė uždarose vietose : Sistemose, kuriose yra uždaros erdvės, tokios kaip maži vamzdžiai ar porėtos medžiagos, „Knudsen“ skaičius padeda nustatyti, ar turėtų būti naudojami molekulinio srauto, ar tęstinio srauto modeliai.
• Šilumos sistemos ir šilumos perdavimas : Nano inžinerijos ar ypač aukštos vakuuminės aplinkos aplinkoje „Knudsen“ skaičius padeda kurti sistemas, kurios efektyviau valdo šilumos perdavimą.