Engineer's Background

크누센 수 Knudsen number

행복지구 2020. 8. 6. 18:27

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크누센 수 Knudsen number 


$$\textrm{Kn}= \frac{\lambda}{L}$$


여기서 λ는 분자의 평균자유이동거리(mean free path)이며, L는 특성길이이다. 


크누센 수는 크누센 확산의 상대적 중요도를 측정하는 척도로 사용된다. 


예를 들어, 다공성 고체의 기공 내부에서 분자 확산이 일어나는 경우, 

크누센 수가 1보다 크면 크누센 확산(Knudsen diffusion)이 중요해지며, 10보다 크면 크누센 확산이 지배적(dominate)해진다. 


주어진 기공 지름에 대해서 전체 압력 P가 감소하거나 절대온도 T가 증가하면, 크누센 수가 증가한다. 


유체에서는 연속체 가정이 얼마만큼이나 성립되는지를 평가하는 방법으로도 사용된다. 

크누센 수가 0.001보다 작다면, 연속 유동(contiuum flow)로 간주할 수 있다.  


[각주:1]



[각주:2]



[각주:3]

[각주:4]






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2020. 08. 06 작성


  1. Modeling gas flow through micochannels and nanopores, Roy et al., 2003 [본문으로]
  2. Evolution of Microchannel Flow Passages--Thermohydraulic Performance and Fabrication Technology, Kandlikar et al., 2003 [본문으로]
  3. Graphene growth under Knudsen molecular flow on a confined catalytic metal coil, Bong et al., 2015 [본문으로]
  4. Simulation of separative gaseous molecular flow through porous membrane with DSMC method, Masir et al., 2020 [본문으로]

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