Knudsen-Zahlenrechner

Bestimmen Sie das Strömungsregime einer Flüssigkeit, indem Sie die mittlere freie Weglänge mit einer charakteristischen Länge vergleichen.

Dimensionslose Parameter

Input Method

Mean Free Path (λ)

Charakteristische Länge (L)

Ergebnisse des Strömungsregimes

Enter length scales to determine flow regime

Quick Reference

λMean Free Path

LCharacteristic Length

kBBoltzmann Constant

dEffective Particle Diameter

Overview

Die Knudsen-Zahl (Kn) ist eine dimensionslose Zahl, die als Verhältnis der mittleren freien Weglänge des Moleküls zu einer repräsentativen physikalischen Längenskala definiert ist. Es hilft zu bestimmen, ob die statistische Mechanik oder die Kontinuumsmechanik der Fluiddynamik zur Modellierung der Situation verwendet werden sollte.

💡

Pro Tips

Kn < 0,01: Kontinuumsströmung (es gelten die Navier-Stokes-Gleichungen).
0,01 < Kn < 0,1: Gleitströmung.
0,1 < Kn < 10: Übergangsströmung.
Kn > 10: Freier molekularer Fluss (einzelne Moleküle kollidieren nicht oft).

Fun Facts

"Die Zahl ist nach dem dänischen Physiker Martin Knudsen (1871–1949) benannt."
"Hohe Knudsen-Zahlen sind in Mikrofluidik- und Vakuumsystemen üblich."
"Die mittlere freie Weglänge der Luft auf Meereshöhe beträgt etwa 68 Nanometer."

Formula: Kn = λ / L

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