ザウター平均直径

流体力学において、ザウター平均径（SMD ）は粒子径の平均値を表す指標です。これは1920年代後半にドイツの科学者ヨーゼフ・ザウターによって初めて開発されました。^{[ 1 ] [ 2 ]}これは、対象粒子と同じ 体積／表面積比を持つ球の直径として定義されます。SMDを適切に推定するための方法がいくつか考案されています。

意味

与えられた粒子のザウター直径（SD、D [3,2]またはd 32とも表記）は 次のように定義されます_。

${\displaystyle SD={\frac {d_{v}^{3}}{d_{s}^{2}}}}$

ここで、d _sはいわゆる表面直径、d _vは体積直径であり、次のように定義されます。

${\displaystyle d_{s}={\sqrt {\frac {A_{p}}{\pi }}}}$

${\displaystyle d_{v}=\left({\frac {6V_{p}}{\pi }}\right)^{1/3},}$

量A _pとV _pは、それぞれ粒子の 通常の表面積と体積です。

この式はさらに次のように簡略化されます。

${\displaystyle SD=6{\frac {V_{p}}{A_{p}}}.}$

これは通常、複数の測定値nの平均として取られ、ザウター平均直径（SMD）が得られます。

${\displaystyle SMD=\sum _{i}^{n}SD_{i}/n}$

これにより、流体の問題における粒子サイズを決定するのに役立つ固有のデータが提供されます。

アプリケーション

SMD は、スプレー全体と 同じ体積/表面積比を持つ液滴の直径として定義できます。

SMDは、活性表面積が重要な計算において特に重要です。このような分野には、触媒反応や燃料燃焼への応用が含まれます。

参照

• 球形度

参考文献

1. ヨーゼフ・ザウター (1926)。Die Grossenbestimmung der in Gemischnebeln von Verbrennungskraftmaschinen vorhandenen Brennstoffteilchen [内燃機関の混合霧中に存在する燃料粒子のサイズの測定] (ドイツ語)。 VDI出版社。ISSN  0042-174X。OCLC  1070480151。
2. Wang, D.; Fan, L.-S. (2013). 「流動床燃焼・ガス化システムに関連する粒子特性と挙動」 . Scala, Fabrizio (編).ほぼゼロエミッションの燃焼・ガス化のための流動床技術. Elsevier. pp. 42–76 [p. 45]. doi : 10.1533/9780857098801.1.42 . ISBN 9780857095411。