루이스 수 계산기

루이스 수(Le)는 열 확산도와 질량 확산도의 비율을 나타냅니다. 이 무차원 수는 특히 유체 역학 및 화학 공학에서 결합된 열 및 질량 전달 과정 연구에 중요합니다.

역사적 배경

루이스 수의 개념은 20세기 초 미국의 화학 공학자인 Warren K. Lewis에 의해 소개되었습니다. 그 이후로 대류 열 및 질량 전달 현상 분석에서 기본 매개변수가 되었습니다.

계산 공식

루이스 수는 다음 공식을 사용하여 계산됩니다. \[ Le = \frac{\alpha}{D_c} \] 여기서:

• \(Le\)는 루이스 수입니다.
• \(\alpha\)는 열 확산도(m²/s)입니다.
• \(D_c\)는 질량 확산도(m²/s)입니다.

  예시 계산

  열 확산도 \(\alpha = 12\) m²/s와 질량 확산도 \(D_c = 16\) m²/s에 대해 루이스 수(Le)는 다음과 같이 계산됩니다. \[ Le = \frac{12}{16} = 0.75 \]

  중요성 및 사용 시나리오

  루이스 수는 엔지니어와 과학자가 열 및 질량 전달이 포함된 시스템을 설계하고 분석하는 데 중요합니다. 화학 반응기 최적화, 대기 현상 연구 및 열교환기 설계에 널리 사용됩니다.

  일반적인 FAQ

  1. 높은 루이스 수는 무엇을 나타냅니까?
     • 높은 Le는 열이 질량보다 훨씬 빠르게 확산됨을 나타냅니다.
  2. 루이스 수는 열 및 질량 전달에 어떤 영향을 미칩니까?
     • 루이스 수는 열 및 질량 전달의 상대적 속도를 이해하는 데 도움이 됩니다. 1에 가까운 Le는 열 및 질량 전달 속도가 유사함을 의미합니다.
  3. 루이스 수가 1보다 작을 수 있습니까?
     • 예, 질량 확산도가 열 확산도보다 크면 Le는 1보다 작아지며, 열에 비해 질량 확산이 더 빠름을 나타냅니다.

루이스 수 및 그 의미를 이해하면 열 및 질량 전달이 포함된 시스템의 설계 및 운영을 보다 효율적이고 효과적으로 수행할 수 있습니다.