施密特数英文解释翻译、施密特数的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 Schmidt number
分词翻译:
施密特的英语翻译:
【计】 Schmitt
数的英语翻译:
a few; count; enumerate; fate; frequently; list; number; numeral; numeric
reckon; repeatedly; serveral
【计】 crossing number; N
【医】 number
【经】 number
专业解析
施密特数(Schmidt number,缩写为Sc)是流体力学和传质领域中的一个重要无量纲数,用于表征流体中动量扩散(粘性效应)与质量扩散(扩散效应)的相对重要性。其定义为流体的运动粘度((
u))与质量扩散系数((D))之比,数学表达式为:
$$
Sc = frac{
u}{D}
$$
详细解释:
-
物理意义:
施密特数反映了流体中动量传递(由粘度主导)与质量传递(由扩散主导)的速率比。若 (Sc = 1),表示动量扩散与质量扩散速率相等;若 (Sc > 1)(常见于液体),动量扩散比质量扩散快;若 (Sc < 1)(常见于气体),质量扩散比动量扩散快。它类似于普朗特数(Pr),后者比较动量扩散与热扩散。
-
应用场景:
施密特数在涉及同时存在流体流动和物质扩散或传质的过程(如溶解、蒸发、燃烧、化学反应工程、环境扩散等)中至关重要。它用于关联速度边界层和浓度边界层的厚度,以及计算传质系数(如通过类比传热的努塞尔数关系式)。
-
典型值范围:
- 对于气体,(Sc) 通常在 (0.1 sim 10) 之间(例如,空气-水蒸气系统 (Sc approx 0.6))。
- 对于液体,(Sc) 通常在 (100 sim 100,000) 数量级(例如,水中的溶质扩散 (Sc approx 10))。
权威参考来源:
- Frank M. White 的《Fluid Mechanics》:这本经典教材在流体力学基础章节中对无量纲数(包括施密特数)有清晰定义和物理意义的阐述。
- A. F. Mills 的《Heat and Mass Transfer》:该书在传质相关章节详细讨论了施密特数的定义、物理意义及其在计算传质系数中的应用。
- R. B. Bird, W. E. Stewart, E. N. Lightfoot 的《Transport Phenomena》:作为传递现象领域的权威著作,该书深入解释了施密特数及其在动量传递与质量传递类比中的作用。
- Ernst Schmidt 的原始研究:该无量纲数以德国工程师恩斯特·施密特(Ernst Schmidt)的名字命名,他在对流传热传质的研究中推广了此类比(虽然概念本身可能更早出现)。
网络扩展解释
施密特数(Schmidt number,Sc)是流体力学中一个重要的无量纲参数,用于描述同时存在动量扩散和质量扩散的流体特性。以下是其详细解释:
1.定义与公式
施密特数定义为运动黏性系数($
u$)与质量扩散系数($D$)的比值:
$$
Sc = frac{
u}{D} = frac{mu}{rho D}
$$
其中:
- $
u$ 是运动黏性系数($
u = mu/rho$);
- $mu$ 是动力黏性系数;
- $rho$ 是流体密度;
- $D$ 是分子扩散系数。
2.物理意义
- 动量与质量扩散的关联:施密特数反映了流体中动量传递(由黏性主导)与质量传递(由扩散主导)的相对效率。数值越大,表明动量扩散比质量扩散更显著。
- 边界层厚度的关系:它与流体动力学边界层和传质边界层的相对厚度相关。例如,当$Sc = 1$时,两种边界层厚度相等。
3.应用领域
- 传质过程分析:常用于化工、环境工程中气液或液液两相界面的传质计算。例如,水汽输送公式中施密特数常取0.7。
- 湍流研究:湍流施密特数($frac{
u_t}{K}$,$
u_t$为涡流黏性系数,$K$为涡流扩散系数)用于描述湍流中的动量与质量传递。
4.相关理论
- 双膜理论:假设两相界面存在静止的“气膜”和“液膜”,传质阻力集中在膜内,施密特数可帮助量化膜内外的传递效率。
5.实例与扩展
- 当研究气体在液体中的溶解时,$Sc$值越大,表明黏性效应主导,扩散较慢。
- 常见流体的$Sc$值范围:气体(约0.1~10)、液体(约$10$~$10$),具体取决于流体性质。
总结来看,施密特数通过量化动量与质量扩散的相互作用,为流体传质过程的分析提供了重要工具。
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