자유 분자 흐름
Free molecular flow자유 분자 흐름은 분자의 평균 자유 경로가 챔버 또는 테스트 대상 물체의 크기보다 큰 기체의 유체 역학을 나타냅니다.수 cm 크기의 튜브/물체의 경우, 이는 압력이 10 mbar를 훨씬−3 밑돈다는 것을 의미한다.이것은 또한 고진공, 혹은 초고진공의 체제라고도 불립니다.이는 높은 [1]압력에서 발생하는 점성 흐름과 반대됩니다.자유 분자 흐름의 존재는 적어도 추정에서 Knudsen 수(Kn)를 사용하여 계산할 수 있다.Kn > 10이면 시스템은 자유 분자 흐름이며 [2]Knudsen [3]흐름이라고도 합니다.
자유분자 흐름에서 남은 가스의 압력은 사실상 0으로 간주될 수 있다.따라서 끓는점은 잔류 압력에 의존하지 않습니다.흐름은 직선으로 이동하는 개별 입자로 간주할 수 있습니다.실제로, "증기"는 단지 튜브 벽에 부딪히기 때문에 굽은 곳이나 장애물 뒤에 있는 다른 공간으로 이동할 수 없습니다.이는 기존의 펌프는 점성 흐름과 유체 압력에 의존하기 때문에 사용할 수 없음을 의미합니다.대신 특수 흡착 펌프, 이온 펌프 및 운동량 전달 펌프, 즉 터보 분자 펌프가 사용됩니다.
자유분자 흐름은 분자 증류, 입자 가속기 같은 초고진공 장비, 그리고 우주 공간에서 자연적으로 발생하는 다양한 과정에서 발생합니다.
자유 분자 흐름의 정의는 고려 중인 거리 척도에 따라 달라집니다.예를 들어 행성간 매질은 플라즈마가 1AU 미만의 자유분자유동상태이기 때문에 행성과 달이 효과적으로 입자폭격을 받고 있다.그러나 더 큰 규모에서는 입자 간의 충돌 확률이 커지기 때문에 유체 형태의 거동이 관찰됩니다.
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레퍼런스
- ^ K. 야마모토, D.P., D.C., 튜브를 통한 일시적인 자유 분자 흐름, 희박 가스 역학, 프랑스 칸, 제11회 국제 심포지엄의 진행, 1978년 7월 3~8일.1권. (A80-34876 14-77) 파리, 위원회 a l'energie Atomique, 1979, 페이지 207-218.
- ^ Laurendeau, Normand M. (2005). Statistical thermodynamics : fundamentals and applications. New York: Cambridge University Press. p. 434. ISBN 0-521-84635-8. OCLC 71819273.
- ^ Sundén, Bengt; Fu, Juan (2016). Heat Transfer in Aerospace Applications. Elsevier Ltd. p. 61. ISBN 0-12-809761-2. OCLC 961337485.
