第三百九十二章 施密特?cái)?shù)(流體力學(xué))
施密特?cái)?shù)(Schmidt number, Sc)是一個(gè)無量綱的標(biāo)量,定義為運(yùn)動(dòng)黏性系數(shù)和擴(kuò)散系數(shù)的比值,用來描述同時(shí)有動(dòng)量擴(kuò)散及質(zhì)量擴(kuò)散的流體,物理上與流體動(dòng)力學(xué)層和質(zhì)量傳遞邊界層的相對厚度有關(guān)。
路人甲說:“研究兩個(gè)相之間的相互,比如就是氣體狀態(tài)和液體狀態(tài),用什么樣的流體公式?”
施密特說:“可以假設(shè)這兩個(gè)相之間存在薄膜。”
路人甲說:“那這個(gè)薄膜是液體還是氣體的?”
施密特說:“液體有一層,氣體也有一層?!?p> 路人甲說:“如何敢做這樣的假設(shè)?”
施密特說:“我只是假設(shè)了膜內(nèi)沒有法相流動(dòng)的情況,才會(huì)有這樣一種特殊的薄膜。其中只有擴(kuò)散與傳遞,但沒有對流。不像阿基米德數(shù)這樣的狀況?!卑⒒椎聰?shù)研究的是兩個(gè)液體之間對流的現(xiàn)象。這兩種物體之間主要是由于密度不同的差異導(dǎo)致的。阿基米德數(shù)一般研究液體之間是否有強(qiáng)對流現(xiàn)象。
路人甲說:“是的,擴(kuò)散跟對流是完全不同的兩個(gè)概念?!?p> 施密特說:“又假設(shè)膜外的流體主體中因湍流的擴(kuò)散作用而不存在濃度梯度?!?p> 路人甲說:“為何要這樣假設(shè)?”
施密特說:“傳質(zhì)阻力完全集中于膜內(nèi)。然后計(jì)算內(nèi)部的流體運(yùn)動(dòng),就容易了一些?!?p> “當(dāng)然,也可以做這樣的計(jì)算假設(shè),用一種滲透理論,把吸收過程看作是向半無限靜止液體中進(jìn)行不穩(wěn)定擴(kuò)散的過程,氣相在液相中濃度的分布乃是時(shí)間的函數(shù)?!笔┟芴亟又f。
路人甲說:“那就變成了只考慮一方,然后就是一種極為緩慢的流動(dòng)這樣的情況了,模型上變得簡單了很多。”
施密特說:“如果有薄膜這個(gè)弊端,那可以使用表面更新理論這一理論是以相界面在不斷變化、不斷更新為依據(jù)的?!?p> 路人甲說:“可以的,薄膜會(huì)有一個(gè)變化,在數(shù)學(xué)上是可控制的?!?p> 施密特說:“就是需要用一種表面年齡這樣的概念?!?