şükela:  tümü | bugün
  • gaz ve sıvı moleküllerinin davranışlarını kuramsal olarak açıklayan teori.
  • gaz moleküllerinin rastgele hareket etmesine ek olarak üç adet daha varsayımı bulunan teoridir. gazların taşınım özellikleri olan termal iletkenlik, kütle difüzyon katsayısı ve viskozite gibi difüzyon özelliklerinin hesaplanmasında sıklıkla kullanılırlar. özellikle deneysel ölçüm yapmanın hayli zor olduğu yüksek entalpiye sahip akışlarla ilgili olarak yapılacak numerik cfd analizlerinde kinetik teoriden sıklıkla yararlanılır.

    kinetik teoriyle ilgili varsayımlar ise,

    1) gaz molekülleri tamamen rastlantısal olarak hareket ederler.
    2) moleküllerin birbiriyle arasındaki bütün çarpışmalar elastiktir.
    3) moleküller newton yasalarına uygun hareket ederler, yani relativite etkisi yoktur.
    4) molekül sayısı çok büyüktür ve moleküller arası boşluklar molekül boyutlarına göre çok daha büyüktür.

    mesela havanın viskozitesini veya termal iletkenliğini hesaplarken eğer yeteri kadar soğuksa yani 1500 kelvin altında bir sıcaklığa sahipse hava two species olarak modellenebilir. bu özelliklerin hesabında ise moleküllerin birbirleriyle olan çarpışma frekansları baz alınarak işlem yapılır. yüzde yüz doğru olmamakla beraber, single species bir gazın viskozitesi kelvin cinsinden sıcaklığının kare köküyle ters orantılı olarak azalmakta, mean free path arttıkça ise artmaktadır kinetik teori yaklaşımına göre. zira ortalama molekül hızına ait terimi içinde bulunduran viskozite, boltzmann hız dağılımına göre bunu sıcaklığın kare köküyle ters orantılı olarak içinde taşır.

    aynı şekilde, termal iletkenlik ise hem translational, hem de internal enerjilerinden gelen farklı terimleri içinde barındıran iki ayrı termal iletkenliğin toplamı olarak yazılabilir.