Knudsen-Zahl

aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie
Wechseln zu: Navigation, Suche
Physikalische Kennzahl
Name Knudsen-Zahl
Formelzeichen
Dimension dimensionslos
Definition
freie Weglänge
charakteristische Länge
Benannt nach Martin Knudsen

Die Knudsen-Zahl (nach dem dänischen Naturwissenschaftler Martin Knudsen) ist eine dimensionslose Kennzahl zur Abschätzung des Strömungsverhaltens einer Gasströmung. Sie zeigt das Verhältnis der mittleren freien Weglänge der Gasmoleküle zu einer charakteristischen Länge des Strömungsfeldes (z. B. Durchmesser eines durchströmten Rohres).[1] Sie zeigt, ob die Bewegung eines Gases als Kontinuum strömungsmechanisch oder als Bewegung der einzelnen Teilchen beschrieben werden kann.

Für ein ideales Gas, das der Maxwell-Boltzmann-Verteilung genügt, gilt

mit

Für gelten die kinetischen Gesetze der Gastheorie stark verdünnter Medien (nahe am Vakuum), während für die Gesetze der Gasdynamik kontinuierlicher Medien gelten.

10 freie Molekularströmung (Knudsen-Gas)
0,1 10 Übergangs- oder Knudsenströmung ()
0,01 0,1 Gleitströmung
0,01 Kontinuumsströmung

Literatur[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. Heinz M. Hiersig (Hrsg.): Lexikon Ingenieurwissen-Grundlagen. Springer Verlag, 2013, ISBN 978-3-642-95765-9, S. 371 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).