계산 방법과 해석

누센 수 (Knudsen Number)

공식에 값을 넣는 방법과 결과를 읽을 때 확인할 조건을 정리했습니다.

언제 쓰나요?

분자가 충돌 사이에 이동하는 평균 거리와 장치의 길이를 비교합니다. 희박 기체, 진공 장치, 미세 유로에서 연속체 유체 모델이 적절한지 검토하는 출발점입니다.

공식과 입력값

Kn = λ / L

λ는 관심 기체 조건의 평균 자유 행로(m), L은 유로 지름이나 물체 크기 같은 특성 길이(m)입니다. 두 값 모두 같은 길이 단위로 입력하세요. 평균 자유 행로는 압력과 기체 상태에 따라 달라집니다.

이 값으로 계산하기

직접 계산한 예제

λ = 6.8×10⁻⁸ m, L = 0.001 m라면 Kn = 6.8×10⁻⁸ ÷ 0.001 = 6.8×10⁻⁵입니다.

결과는 어떻게 읽나요?

이 예시처럼 λ가 L보다 훨씬 작으면 분자 이동 거리보다 장치가 충분히 큰 조건입니다. 이는 연속체 가정을 검토할 때 도움이 되지만 세부 모델 선택은 형상과 정확도 요구에 따라 달라집니다.

적용할 때 주의할 점

계산기 화면의 유동 구간은 대략적인 안내입니다. 경계값은 문헌과 적용 대상에 따라 조금씩 다르며, 표면 근처 미끄럼 효과까지 계산하는 도구는 아닙니다.

공식·개념 확인: NASA — rarefied flow and Knudsen number. 예제의 입력값과 계산 과정은 이 사이트에서 설명을 위해 구성했습니다.