Schmidt Sayısı Hesaplayıcısı

Schmidt Sayısı (Sc), momentum yayılımı (veya viskozite) ile kütle yayılımı arasındaki oranı tanımlayan boyutsuz bir sayıdır. Momentum ve kütle transferinin difüzyonla önemli olduğu akışkan akışlarını karakterize etmede çok önemlidir. Ernst Heinrich Wilhelm Schmidt'in adını taşıyan bu sayı, bir akışkandaki momentum ve kütle transferi sınır katmanlarının göreceli kalınlığını analiz etmede yardımcı olur.

Tarihsel Arka Plan

Schmidt Sayısı, akışkan dinamiği ve ısı transferinde hayati bir rol oynayarak akışkan akışlarının davranışlarına dair içgörüler sunar. Gelişimi, termodinamik ve akışkanlar mekaniği alanına önemli katkılarda bulunan Ernst Schmidt'in çalışmalarına atfedilir.

Hesaplama Formülü

Schmidt Sayısı aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanır:

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

Burada:

• \(Sc\) Schmidt Sayısı'dır,
• \(\nu\) akışkanın kinematik viskozitesidir (m²/s),
• \(D_{c}\) kütle yayılımıdır (m²/s).

Örnek Hesaplama

Kinematik viskozitesi \(15\) m²/s ve kütle yayılımı \(10\) m²/s olan bir akışkan için Schmidt Sayısını hesaplamak için:

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

Bu nedenle, Schmidt Sayısı (Sc) \(1.5\) 'tir.

Önemi ve Kullanım Senaryoları

Schmidt Sayısı, özellikle eşzamanlı momentum ve kütle transferini içeren süreçlerde, akışkan akış davranışlarını analiz etmek ve tahmin etmek için akışkanlar mekaniğinde önemlidir. Kimyasal reaktörlerin, çevre mühendisliğinin tasarımında ve analizinde ve okyanus akıntılarının ve atmosferik koşulların incelenmesinde yaygın olarak kullanılır.

Sıkça Sorulan Sorular

1. Yüksek bir Schmidt Sayısı neyi gösterir?

   • Yüksek bir Schmidt Sayısı, viskozitenin kütle yayılımına göre baskın olduğunu ve momentum sınır katmanına kıyasla daha ince bir kütle transferi sınır katmanına yol açtığını gösterir.

2. Schmidt Sayısı kütle transferini nasıl etkiler?

   • Schmidt Sayısı, bir akışkanda kütle transferinin verimliliğini belirlemede yardımcı olur; daha düşük bir Sc daha verimli kütle transferini gösterir.

3. Schmidt Sayısı gazlara uygulanabilir mi?

   • Evet, Schmidt Sayısı hem sıvılara hem de gazlara uygulanabilir ve bunların akış ve difüzyon özelliklerine dair içgörüler sağlar.