슈미트 수 계산기

Schmidt 수는 Sc로 표시되며, 운동량 확산율(또는 점성)과 질량 확산율의 비율을 나타내는 무차원 수입니다. 확산에 의한 운동량 및 질량 전달이 중요한 유체 흐름을 특성화하는 데 중요합니다. Ernst Heinrich Wilhelm Schmidt의 이름을 딴 이 수는 유체에서 운동량 및 질량 전달 경계층의 상대적 두께를 분석하는 데 도움이 됩니다.

역사적 배경

Schmidt 수는 유체 역학 및 열 전달에서 중요한 역할을 하며, 유체 흐름의 거동에 대한 통찰력을 제공합니다. 그 개발은 열역학 및 유체 역학 분야에 크게 기여한 Ernst Schmidt의 업적으로 인정됩니다.

계산 공식

Schmidt 수는 다음 공식을 사용하여 계산됩니다.

\[ Sc = \frac{\nu}{D_{c}} \]

여기서:

• \(Sc\)는 Schmidt 수입니다.
• \(\nu\)는 유체의 동점성 계수(m²/s)입니다.
• \(D_{c}\)는 질량 확산율(m²/s)입니다.

예제 계산

동점성 계수가 \(15\) m²/s이고 질량 확산율이 \(10\) m²/s인 유체의 Schmidt 수를 계산하려면:

\[ Sc = \frac{15}{10} = 1.5 \]

따라서 Schmidt 수(Sc)는 \(1.5\)입니다.

중요성 및 사용 시나리오

Schmidt 수는 유체 역학에서 특히 운동량과 질량 전달이 동시에 발생하는 공정에서 유체 흐름 거동을 분석하고 예측하기 위해 필수적입니다. 화학 반응기 설계 및 분석, 환경 공학, 해류 및 대기 조건 연구에 널리 사용됩니다.

일반적인 FAQ

1. 높은 Schmidt 수는 무엇을 의미합니까?

   • 높은 Schmidt 수는 점성이 질량 확산율보다 지배적임을 의미하며, 이는 운동량 경계층에 비해 얇은 질량 전달 경계층으로 이어집니다.

2. Schmidt 수는 질량 전달에 어떤 영향을 미칩니까?

   • Schmidt 수는 유체에서 질량 전달의 효율성을 결정하는 데 도움이 됩니다. Sc가 낮을수록 질량 전달이 더 효율적입니다.

3. Schmidt 수를 가스에 적용할 수 있습니까?

   • 그렇습니다. Schmidt 수는 액체와 가스 모두에 적용되어 그 흐름 및 확산 특성에 대한 통찰력을 제공합니다.