Theoretical Framework and Governing Parameters
The viscosity estimation of liquid metals in this study is based on a theoretical framework that employs dimensionless modeling principles to describe momentum transport at the atomic scale. By normalizing thermophysical properties with respect to characteristic energy and length scales, a generalized representation of liquid metal behavior can be achieved. This approach is particularly suitable for high–melting-point metals such as niobium, where experimental viscosity data at elevated temperatures is scarce.
The model begins with the calculation of the number density (n), which represents the degree of atomic packing within liquid niobium. Number density is determined using the metal density (ρ) and atomic weight (M):
Teorik Çerçeve ve Yönetici Parametreler
Bu çalışmada sıvı metallerin viskozite tahmini, atomik ölçekte momentum taşınımını tanımlamak için boyutsuz modelleme prensiplerini kullanan teorik bir çerçeveye dayanmaktadır. Termofiziksel özellikleri karakteristik enerji ve uzunluk ölçeklerine göre normalize ederek, sıvı metal davranışının genelleştirilmiş bir temsili elde edilebilir. Bu yaklaşım, özellikle yüksek sıcaklıklarda deneysel viskozite verilerinin az olduğu niyobyum gibi yüksek erime noktalı metaller için uygundur.
Model, sıvı niyobyum içindeki atomik paketlenme derecesini temsil eden sayı yoğunluğunun (n) hesaplanmasıyla başlar. Sayı yoğunluğu, metal yoğunluğu (ρ) ve atom ağırlığı (M) kullanılarak belirlenir: