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クヌーセン数

流れが連続体と見なせるかどうかを示す無次元数です。
「クヌッセン数」と呼ばれることもあります。

平均自由行程を λ [m]、代表長さを L [m]、ボルツマン定数(= 1.3807×10-23 [J/K])を kB 、温度をT [K]、分子の直径を σ [m]、絶対圧力を P [Pa] とすると、クヌーセン数 Kn は以下の式によって求められます。

クヌーセン数

クヌーセン数が1よりも十分小さければ流体を連続体として扱うことができますが、それ以外の場合には流体を連続体とみなすことができません。このような場合には、原子や分子の動きを考慮した希薄流体としての取り扱いが必要となります。
なお、クヌーセン数という名前はデンマークの物理学者 マルティン・クヌーセンにちなんだものです。
 

参考: 「もっと知りたい! 熱流体解析の基礎」第3章 流れ 3.1 流体力学の枠組み
 

平均自由行程、代表長さを入力し、「計算」ボタンをクリックすると、
クヌーセン数が表示されます。
デフォルト表示の平均自由行程は1013hPaの空気の値です。
なお、計算結果は参考値です。
平均自由行程[m]代表長さ[m] クヌーセン数
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