Mikro Kanallarda Basınç Düşüşü ve Isı/Kütle Aktarımı:
Mikro Kanallarda Basınç Düşüşü ve Isı/Kütle Aktarımı:
Mikro Kanallarda Basınç Düşüşü ve Isı/Kütle Aktarımı:
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
Knudsen Sayısının Etkisi<br />
Gazlar için karakteristik bir değerlendirme kriteri olan<br />
Knudsen sayısı, ( Kn = � / Lc)<br />
şeklinde tanımlanmaktadır<br />
[7,8,57]. Burada � moleküller arası ortalama serbest yol,<br />
karakteristik uzunluk ise Lc= 1/(<br />
��/ �)<br />
şeklinde<br />
<strong>ve</strong>rilmektedir [8]. Genel olarak Knudsen sayısına göre gaz<br />
-3<br />
akışlarda Kn �=10<br />
için akış sürekli kabul edilir <strong>ve</strong> Navier-<br />
Stokes eşitlikleri ile kaygan olmayan akış sınır koşulu ile<br />
-3 -1<br />
modellenebilir. 10 �Kn �10<br />
değerleri için kaygan akış söz<br />
konusu olup Navier-Stokes eşitlikleri geçerlidir, ancak<br />
-1<br />
kayma hızı dikkate alınmalıdır. 10 � Kn � 10 için geçiş<br />
bölgesi süreklilik <strong>ve</strong> Navier-Stokes eşitlikleri geçerli<br />
değildir Kn > 10 <strong>ve</strong> için ise serbest moleküler akış rejimi<br />
geçerlidir [7,8,57]. Sıvılar için, gaz akışta tanımlanan<br />
serbest yol kavramı, gazlarda belirlenen limit değerlerine<br />
benzer bir sınıflandırma yapmak için yeterli değildir. Sıvı<br />
akışkanların değerlendirilmesiyle ilgili detaylı bilgi Gad-elhak<br />
[8] tarafından <strong>ve</strong>rilmiştir.<br />
Morini vd. [54] dikdörtgen, yamuk <strong>ve</strong> çift-yamuk kanallar<br />
için Knudsen sayısının sürtünme faktörü üzerine etkisini<br />
nümerik olarak incelemişlerdir. Yazarlar tarafından<br />
Knudsen sayısına bağlı olarak Poiseuille sayısı oranı<br />
ff Re / f Re<br />
Kn f Kn 0<br />
1/<br />
Kn<br />
(16)<br />
şeklinde tanımlanmıştır. Burada � dairesel borular için 8,<br />
paralel levhalar için 12, dikdörtgen, trapeozidal <strong>ve</strong> çift<br />
yamuk kanallar için ise sırasıyla<br />
: 12 11.<br />
618<br />
2<br />
16.<br />
16<br />
3<br />
21.<br />
946<br />
4<br />
21.<br />
386 8.<br />
1114<br />
5,<br />
0 1<br />
(17)<br />
12<br />
12.<br />
903<br />
13.<br />
765<br />
2<br />
1<br />
60.<br />
273<br />
3<br />
161.<br />
23<br />
4<br />
118.<br />
09<br />
5<br />
,<br />
(18)<br />
0 0.<br />
707<br />
2<br />
3<br />
4<br />
5,<br />
12 8.<br />
8268 1.<br />
7585 14.<br />
548 9.<br />
7574 1.<br />
7141<br />
0<br />
1.<br />
414<br />
(19)<br />
şeklinde fonksiyonel formda <strong>ve</strong>rilmiştir. Burada � = h/a, h<br />
kesit yüksekliği <strong>ve</strong> a maksimum kesit genişliğidir. Azot <strong>ve</strong><br />
helyum gazının yamuk, dairesel <strong>ve</strong> üçgen kanalda sürtünme<br />
karakteristikleri deneysel olarak Araki vd. [15] tarafından<br />
incelenmiştir. Kanal hidrolik çapları 3-10 �m<br />
aralığında<br />
değişmektedir. Bu çalışmadaki Knudsen sayısı 0.001< Kn<br />
Change language