Número de Knudsen

El número de Knudsen (Kn), llamado así en honor a Martin Knudsen, es un número adimensional definido como la proporción entre la longitud camino libre promedio molecular y una escala de longitud física representativa. Sin embargo, cuando se trata de flujos de gases, hay fenómenos que no pueden ser descritos por las ecuaciones clásicas de la dinámica de fluidos, ni se pueden aplicar las condiciones de frontera habituales(velocidad cero en las paredes). Se sabe que las moléculas de los gases tienen un recorrido libre medio λ, considerablemente superior al de los líquidos. Por eso se emplea otro numero adimensional que permite catalogar los flujos y determinar el cambio del comportamiento de la sustancia del continuo al molecular. El numero de Knudsen se calcula como la relación entre λ y la longitud característica(por ejemplo, ancho o largo del canal) L :

Se define como:

{\mathit {Kn}}={\frac {\lambda }{L}}={\frac {k_{B}T}{{\sqrt {2}}\;\pi \sigma ^{2}PL}}

donde

λ, recorrido medio libre molecular
T, temperatura (K)
k_B, Constante de Boltzmann
P, presión total (Pa)
$\sigma$ , diámetro (m)

Véase también