อ่าน 2 นาที
ความยาวลักษณะเฉพาะ
ในวิชาฟิสิกส์ความยาวลักษณะเฉพาะเป็นมิติสำคัญที่กำหนดขนาดของระบบทางกายภาพ บ่อยครั้งที่ความยาวดังกล่าวถูกใช้เป็นข้อมูลป้อนเข้าในสูตรเพื่อทำนายลักษณะบางอย่างของระบบ
ความยาวลักษณะเฉพาะ
ในวิชาฟิสิกส์ความยาวลักษณะเฉพาะเป็นมิติสำคัญที่กำหนดขนาดของระบบทางกายภาพ บ่อยครั้งที่ความยาวดังกล่าวถูกใช้เป็นข้อมูลป้อนเข้าในสูตรเพื่อทำนายลักษณะบางอย่างของระบบ และโดยปกติแล้วจำเป็นสำหรับการสร้างปริมาณไร้มิติในกรอบทั่วไปของการวิเคราะห์มิติและในการประยุกต์ใช้เฉพาะด้าน เช่นกลศาสตร์ ของไหล
ในกลศาสตร์เชิงคำนวณความยาวลักษณะเฉพาะจะถูกกำหนดเพื่อบังคับให้สมการเชิงประกอบการอ่อนตัวของความเค้นเกิดการจำกัดบริเวณ ความยาวนี้เกี่ยวข้องกับจุดรวม สำหรับการวิเคราะห์ 2 มิติ จะคำนวณโดยการหาค่ารากที่สองของพื้นที่ สำหรับการวิเคราะห์ 3 มิติ จะคำนวณโดยการหาค่ารากที่สามของปริมาตรที่เกี่ยวข้องกับจุดรวม[ 1 ]
ตัวอย่าง
ความยาวลักษณะเฉพาะมักจะเป็นปริมาตรของระบบหารด้วยพื้นที่ผิว: [ 2 ]
ตัวอย่างเช่น ใช้ในการคำนวณอัตราการไหลผ่านท่อทรงกลมและท่อที่ไม่เป็นทรงกลม เพื่อตรวจสอบสภาวะการไหล (เช่นเลขเรย์โนลด์ ) ในกรณีเหล่านั้น ความยาวลักษณะเฉพาะคือเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อ หรือในกรณีของท่อที่ไม่เป็นทรงกลม คือเส้นผ่านศูนย์กลางไฮดรอลิกของท่อ
โดยที่คือพื้นที่หน้าตัดของท่อ และคือเส้นรอบวงที่สัมผัสกับของเหลวโดยกำหนดให้ ลดลงเหลือเส้นผ่านศูนย์กลางวงกลมเท่ากับ D สำหรับท่อทรงกลม
สำหรับการไหลผ่านท่อสี่เหลี่ยมจัตุรัสที่มีความยาวด้านเท่ากับ a เส้นผ่านศูนย์กลางไฮดรอลิกคือ:
สำหรับท่อรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าที่มีความยาวด้าน a และ b:
สำหรับพื้นผิวอิสระ (เช่นในการไหลในช่องเปิด) เส้นรอบวงที่เปียกจะรวมเฉพาะผนังที่สัมผัสกับของเหลวเท่านั้น[ 3 ]
ในทำนองเดียวกัน ในห้องเผาไหม้ของเครื่องยนต์จรวดความยาวลักษณะเฉพาะ("L star") ถูกกำหนดให้เป็นปริมาตรของห้องหารด้วยพื้นที่คอ[ 4 ] เนื่องจากคอของหัวฉีดเดอลาวาลมีขนาดเล็กกว่าหน้าตัดของห้องเผาไหม้ ความยาวลักษณะเฉพาะจึงมากกว่าความยาวทางกายภาพของห้องเผาไหม้
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ความยาวลักษณะเฉพาะ
ในวิชาฟิสิกส์ความยาวลักษณะเฉพาะเป็นมิติสำคัญที่กำหนดขนาดของระบบทางกายภาพ บ่อยครั้งที่ความยาวดังกล่าวถูกใช้เป็นข้อมูลป้อนเข้าในสูตรเพื่อทำนายลักษณะบางอย่างของระบบ
ตัวอย่าง
ความยาวลักษณะเฉพาะมักจะเป็นปริมาตรของระบบหารด้วยพื้นที่ผิว: [ 2 ]