계산 방법과 해석

슈미트 수 (Schmidt Number)

공식에 값을 넣는 방법과 결과를 읽을 때 확인할 조건을 정리했습니다.

언제 쓰나요?

운동량 확산율과 물질의 분자 확산율을 비교합니다. 용질이 흐르는 물속에서 퍼지거나 기체 성분이 이동하는 문제에서 프란틀 수의 질량전달 대응물로 사용합니다.

공식과 입력값

Sc = μ / (ρD)

μ는 점성 계수(Pa·s), ρ는 유체 밀도(kg/m³), D는 관심 성분의 분자 확산 계수(m²/s)입니다. μ/ρ가 운동 점성 계수 ν이므로 Sc = ν/D로도 쓸 수 있습니다. D는 어떤 성분이 어떤 매질에서 확산하는지에 따라 달라집니다.

이 값으로 계산하기

직접 계산한 예제

μ = 0.001 Pa·s, ρ = 1000 kg/m³, D = 1×10⁻⁹ m²/s라면 Sc = 0.001 ÷ (1000 × 1×10⁻⁹) = 1000입니다.

결과는 어떻게 읽나요?

이 예시에서 운동량 확산율은 입력한 성분의 분자 확산율보다 1000배 큽니다. 이 비는 질량전달 문제를 비교하는 지표이며 실제 농도 분포나 전달량 자체는 아닙니다.

적용할 때 주의할 점

확산 계수는 성분·매질·온도에 맞는 자료를 사용하세요. 분자 확산 계수와 난류 확산 계수를 같은 D로 섞으면 물리적 의미가 바뀝니다.

공식·개념 확인: NC State — marelac reference, Schmidt number. 예제의 입력값과 계산 과정은 이 사이트에서 설명을 위해 구성했습니다.