ERNST SCHMIDT VE SCHMIDT SAYISI 

1. GİRİŞ2. KURAMSAL TEMELLER

• Ernst Schmidt Kimdir?• Ernst Schmidt’in Yaşam Öyküsü• Ernst Schmidt’in Buluş\Araştırmaları Nelerdir?• Schmidt Sayısı Nedir?• Schmidt Sayısı’nın Önemi Nedir?• Schmidt Sayısı’nın Kullanımı ile İlgili Örnekler

3. SONUÇLARKAYNAKLAR

KAPSAMKAPSAM

1. GİRİŞ1. GİRİŞ

Bu araştırma Ernst Schmidt kimdir, yaşam öyküsü nedir öğrenilmek amacıyla hazırlanmıştır. Ayrıca araştırmaları, buluşları ve kullanımları ile ilgili bilgi toplanmıştır.

Ernst Schmidt’in en önemli teoremi olan Schmidt Sayısı, bunun önemi ve kullanım alanları hakkında araştırma yapılmıştır. Bunların sonucunda örnek olarak Laminer akışlardaki Schmidt sayısının kullanımı incelenmiştir.

2.KURAMSAL TEMELLER2.KURAMSAL TEMELLER

ERNST SCHMIDT (1892-1975)            Ernst Schmidt ısı- kütletransferi ve mühendislik termodinamiğialanında öncü olmuş Alman bir bilimadamıdır.

Schmidt, 11 Şubat 1892 yılındaAlmanya, Lüneburg yakınlarındakiVögelsen’ de doğmuştur. Dresden veMünih ‘de İnşaat ve Elektrikmühendisliği okumuştur.

ERNST SCHMIDTERNST SCHMIDT

•    1919 yılında Münih Teknik Üniversitesi’nde uygulanan fizik laboratuvarına katılmıştır .

•    1925 yılında Danzig Teknik Üniversite den Mühendislik Laboratuvarına yönetici ve profesörlük için davet almıştır .

•    1937 yılında Braunschweig de Havacılık Araştırma Kuruluşu Sevk Enstitüsü’nde profesör olarak çalışmıştır.

•    1952 yılında Schmidt , München Teknik Üniversitesi’nde Termodinamik alanındaki görevini Nusselt ile beraber devam ettirmiştir .

•    1961 yılına kadar emekli olmadan önce bilimsel araştırmalarını buradan faaliyet göstermiştir .

•    1975 yılında Schmidt hayatını kaybetmiştir .

ERNST SCHMIDT’İN YAŞAM ÖYKÜSÜERNST SCHMIDT’İN YAŞAM ÖYKÜSÜ

• Araştırmalarından biri olan ve etkili bir radyasyon kalkanı olarak kullanılan alüminyum folyo kullanımını önermiştir

• Zamana bağlı ısı iletimi için grafik farkı yöntemiyle ilgili bildiri yayınlamış, Schlieren ve Termal görünür sınırları ve yerel ısı transfer katsayılarının gölge yöntemini geliştirmiştir

• Taşınım sınır tabakası ve damlacık yoğuşturmalarındaki ısı transferinde hız ve sıcaklık alanını ölçmede öncü olmuştur

• Isı ve kütle transferi arasındaki ilgili boyutsuz büyüklük olan Schmidt Sayısı’nı bulmuştur

• Schmidt Uluslararası buhar tablolarının geliştirilmesinde rol almıştır

ERNST SCHMIDT’IN BULUŞ VE ARAŞTIRMALARIERNST SCHMIDT’IN BULUŞ VE ARAŞTIRMALARI

SCHMIDT SAYISI VE ÖNEMİSCHMIDT SAYISI VE ÖNEMİ

Schmidt sayısı bir boyutsuz sayı olarak tanımlanan ve momentumsal yayınım (viskozite) ve difüzyon katsayısı ile karakterize etmek için kullanılan sıvının eş zamanlı momentum ve kütle/difüzyon konveksiyonu olan Ernst Schmidt’in en önemli teoremidir

Schmidt sayısı difüzyon katsayısı için kesme kuvveti oranı olan viskozite/yoğunluk ile difüzyon kütle transferi D’nin genel oranı ile bulunur

Bu durum; fiziksel olarak hidrodinamik tabaka ile

kütle transferi sınır tabakasının kalınlığı ile ilgilidir

SCHMIDT SAYISISCHMIDT SAYISI

:  kinematik viskozite veya (  /  birimlerle) (m 2 / s) : difüzyon katsayısı (m 2 / s). : sıvının dinamik viskozitesi (Pa · s veya N · s / m² veya kg / m · s) : sıvının yoğunluğu (kg / m³).

Schmidt sayısı ; difüzyon katsayısı için kesme kuvveti oranı olan viskozite/yoğunluk ile difüzyon kütle transferi D’nin genel oranı ile bulunur.

LAMİNER TAŞINIM OLAYLARI

Bir masa üzerinde üst üste duran oyun kartlarından en üstteki bir kısmının bir yönde aniden itildiğini varsayalım. Kartlar arasındaki sürtünme kartların çoğunun, alt taraftakiler daha küçük miktarda olmak üzere aynı yönde hareket etmesine neden olacaktır. Bu olay, en üstteki karta etkitilen itmenin kartlar arasındaki sürtünme nedeniyle bir karttan diğerine iletilerek yayınması (difüzyon) olayı olarak nitelendirilebilir.

SCHMIDT SAYISI’NIN KULLANIMI İLE ÖRNEKLERSCHMIDT SAYISI’NIN KULLANIMI İLE ÖRNEKLER

Akışkan hareketinde bir sıcaklık farkı var ise akışkan sürtünmesine bir de “ısı transferi” olayı eşlik eder. Dolayısıyla bu tip olayların da modellenmesi gerekir. Bu olayın fiziksel esası iki gerçeğe dayanır. Isı akışı ancak sıcaklık gradyantı varsa oluşur ve sıcaklık gradyantı le orantılıdır.Isı daima sıcaklığın büyük olduğu yerden küçük olduğu yere doğru akar. Buna göre ısı akışı için;

yazılır.

Burada q büyüklüğü “ısı akısı” ve k da “laminer ısıl iletkenlik katsayısı” olarak adlandırılır. k büyüklüğü akışkanın fiziksel bir özelliği olup daima pozitif değerlidir.

Bu bağıntı “Fourier kanunu” olarak bilinir. Bu bağıntıdaki eksi işareti ısı akışının doğru yönünü elde etmek için kullanılmaktadır.

Laminer viskozite ve ısıl iletkenlik katsayılarını içeren iki önemli boyutsuz büyüklük (grup) vardır: Reynolds sayısı ve Prandtl sayısı

Reynolds sayısı

ρ : akışkanın yoğunluğu, V : karakteristik hız L : karakteristik uzunluk

Prandtl sayısı

şeklinde viskozite ve ısıl iletkenlik katsayıları yanında sabit basınçta özgül ısı katsayısı c’ ye bağlı olarak tanımlanmaktadır.

Isı transferi problemlerinde, Prandtl sayısı viskoz ve ısıl sınır tabakalarının bağıl kalınlıklarını kontrol eder. Pr küçük olduğu zaman, bu, ısının çok hızlı difüz ettiğini gösterir. Bu ise, sıvı metallerde ısıl sınır tabakasının momentum sınır tabakasına göre çok daha büyük olduğu anlamına gelir.Prandtl sayısının kütle transferindeki eşleniği Schmidt Sayısıdır.

Kütlesel yayınımla ilgili iki boyutsuz sayı (grup) vardır: •Schmidt sayısı •Lewis sayısı

Schmidt sayısı

Lewis sayısı

Laminer akışlardaki taşınımla kütle geçişi için, Sc sayısı hız ve derişiklik sınır tabakalarının kalınlıklarının birbirine oranını belirtir.

3. SONUÇLAR3. SONUÇLAR

Bu araştırmanın sonucunda Ernst Schmidt hakkında birçok bilgi edinilmiştir. Alman bilim adamının yaşam öyküsü hakkında bilgi toplanmış, araştırmaları ve buluşlarının sonucunda ise Termodinamik ve Mühendislik alanında birçok araştırmalara öncülük ettiği öğrenilmiştir. Isı ve kütle transferi ile ilgili boyutsuz bir büyüklük olan Schmidt Sayısı incelenmiştir.

Schmidt Sayısı ile ilgili örnek olarak Laminer Taşınım Olayları incelenmiş, Laminer Akışlardaki taşınımla kütle geçişi için, Sc sayısı hız ve derişiklik sınır tabakalarının kalınlıklarının birbirine oranını belirttiği görülmüştür.

KAYNAKLARKAYNAKLAR

• http://web.itu.edu.tr/~ozdemirmu4/dersler/isigecisi/boyutsuzsayilar.htm

• http://www.me.utexas.edu/~me339/Bios/schmidt.html

• http://www.td.mw.tum.de/tum-td/en/geschichte

• http://www.johanneum-lueneburg.de/index.php?menuid=80&reporeid=477

• http://en.wikipedia.org/wiki/Schmidt_number#cite_ref-1

• http://tr.wikipedia.org/wiki/Prandtl_say%C4%B1s%C4%B1