En dinámica de fluidos , la ecuación de Knudsen se utiliza para describir cómo fluye el gas a través de un tubo en flujo molecular libre . Cuando la trayectoria libre media de las moléculas en el gas es mayor o igual que el diámetro del tubo , las moléculas interactuarán más a menudo con las paredes del tubo que entre sí. Para dimensiones de tubo típicas, esto ocurre solo en vacío alto o ultra alto.
La ecuación fue desarrollada por Martin Hans Christian Knudsen (1871-1949), un físico danés que enseñó y realizó investigaciones en la Universidad Técnica de Dinamarca .
Tubo cilíndrico
Para un tubo cilíndrico, la ecuación de Knudsen es: [1]
dónde:
Cantidad | Descripción |
---|---|
q | caudal volumétrico a presión unitaria (volumen × presión / tiempo) |
ΔP | caída de presión desde el principio del tubo hasta el final |
D | diámetro del tubo |
l | longitud del tubo |
ρ 1 | relación de densidad y presión |
Para nitrógeno (o aire) a temperatura ambiente, la conductividad (en litros por segundo) de un tubo se puede calcular a partir de esta ecuación: [2]
Referencias
- ^ Loeb, Leonard B. (2004) [1927], La teoría cinética de los gases , Dover, p. 293, ISBN 978-0-486-49572-9 CS1 maint: parámetro desalentado ( enlace )
- ^ Umrath, Walter (2001) [1998], Fundamentos de la tecnología del vacío , Leybold, p. 14 CS1 maint: parámetro desalentado ( enlace )