셔우드 수 계산기

무차원 수인 셔우드 수는 물질 전달 작동 분석에서 핵심적인 역할을 합니다. 이 수는 대류 물질 전달과 확산 물질 전달의 비율을 정량화하며, 물질 전달이 중요한 화학 반응기, 분리 공정 및 기타 시스템을 설계하고 최적화하는 데 필수적입니다.

역사적 배경

셔우드 수는 화학 공학이라는 학문의 발전에 중요한 인물인 토마스 킬고어 셔우드의 이름을 따서 명명되었습니다. 그의 연구는 물질 전달과 다양한 산업 공정에서의 응용에 대한 체계적인 연구의 기반을 마련했습니다.

계산 공식

셔우드 수 (\(Sh\))는 다음 공식을 사용하여 계산됩니다.

\[ Sh = \frac{kL}{D} \]

여기서:

• \(k\)는 물질 전달 계수 (\(m/s\))입니다.
• \(L\)은 특성 길이 (\(m\))입니다.
• \(D\)는 확산 계수 (\(m^2/s\))입니다.

계산 예

다음이 주어졌습니다.

• 물질 전달 계수 (\(k\)) = 12 \(m/s\)
• 특성 길이 (\(L\)) = 14 \(m\)
• 확산 계수 (\(D\)) = 17 \(m^2/s\)

계산: \[ Sh = \frac{12 \times 14}{17} \approx 9.8823529412 \]

중요성 및 사용 시나리오

셔우드 수는 유체에서 물질 전달을 연구하는 엔지니어와 과학자에게 필수적입니다. 이 수는 다음과 같은 작업에 도움이 됩니다.

• 화학 반응기와 분리 장치 설계.
• 열 및 물질 전달 공정 최적화.
• 산업 운영 효율 개선.

일반적인 FAQ

1. 셔우드 수가 높으면 무엇을 나타냅니까?

   • 셔우드 수가 높을수록 확산에 비해 대류 물질 전달이 향상되었음을 나타냅니다.

2. 특성 길이가 셔우드 수에 어떤 영향을 미칩니까?

   • 특성 길이는 셔우드 수에 직접적인 영향을 미치며, 길이가 길수록 셔우드 수가 커져 대류 효과가 더 크다는 것을 나타냅니다.

3. 셔우드 수를 기체와 액체에 모두 사용할 수 있습니까?

   • 네, 물질 전달 연구에서 기체와 액체 모두에 적용할 수 있습니다.