حاسبة عدد شروود

عدد شروود، وهو عدد بلا أبعاد، يلعب دورًا محوريًا في تحليل عمليات نقل الكتلة. فهو يُكمّن نسبة نقل الكتلة الحملية إلى نقل الكتلة الانتشاري، وهو أمر بالغ الأهمية لتصميم وتحسين المفاعلات الكيميائية، وعمليات الفصل، والأنظمة الأخرى حيث يكون نقل الكتلة ذا أهمية.

الخلفية التاريخية

سمي عدد شروود على اسم توماس كيلغور شروود، وهو شخصية رئيسية في تطوير الهندسة الكيميائية كتخصص. وقد وضع عمله الأساس للدراسة المنهجية لنقل الكتلة وتطبيقاتها في مختلف العمليات الصناعية.

صيغة الحساب

يحسب عدد شروود (Sh) باستخدام الصيغة:

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

حيث:

• \(k\) هو معامل نقل الكتلة (\(m/s\))
• \(L\) هو الطول المميز (\(m\))
• \(D\) هو معامل الانتشار (\(m^2/s\))

مثال على الحساب

معطيات:

• معامل نقل الكتلة (\(k\)) = 12 \(m/s\)
• الطول المميز (\(L\)) = 14 \(m\)
• معامل الانتشار (\(D\)) = 17 \(m^2/s\)

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

الأهمية وسيناريوهات الاستخدام

يُعد عدد شروود ضروريًا للمهندسين والعلماء العاملين على نقل الكتلة في السوائل. فهو يساعد في:

• تصميم المفاعلات الكيميائية ووحدات الفصل.
• تحسين عمليات نقل الحرارة والكتلة.
• تحسين كفاءة العمليات الصناعية.

الأسئلة الشائعة

1. ماذا يشير عدد شروود الأعلى؟

   • يشير عدد شروود الأعلى إلى تعزيز نقل الكتلة الحملية بالنسبة للانتشار.

2. كيف يؤثر الطول المميز على عدد شروود؟

   • يؤثر الطول المميز بشكل مباشر على عدد شروود؛ حيث أن الطول الأكبر يزيد من عدد شروود، مما يشير إلى آثار حملية أكثر أهمية.

3. هل يمكن استخدام عدد شروود للغازات والسوائل؟

   • نعم، فهو ينطبق على كل من الغازات والسوائل في سياق دراسات نقل الكتلة.