Calculadora do Número de Rayleigh
Conversor de Unidades ▲
Conversor de Unidades ▼
| From: | To: |
Número de Rayleigh: {{ rayleighNumber }}
O Número de Rayleigh (RN) é um número adimensional em dinâmica de fluidos que caracteriza a condição de fluxo em uma camada fluida. Ele significa a razão entre o fluxo impulsionado pela flutuabilidade e a força viscosa e a difusividade térmica dentro do fluido. Esse número é crucial para determinar o início da convecção na camada fluida.
Histórico
O conceito do Número de Rayleigh é nomeado em homenagem a Lord Rayleigh, um físico britânico que fez contribuições significativas para a compreensão da dinâmica de fluidos e da transferência de calor. Esta quantidade adimensional é fundamental no estudo da transferência de calor por convecção e fenômenos de fluxo de fluidos.
Fórmula de Cálculo
O Número de Rayleigh é calculado usando a fórmula:
\[ RN = GN \times PN \]
Onde:
- \(RN\) = Número de Rayleigh
- \(GN\) = Número de Grashof
- \(PN\) = Número de Prandtl
Cálculo Exemplificado
Dado um Número de Grashof de 2,5 e um Número de Prandtl de 3,75, o Número de Rayleigh pode ser calculado como segue:
\[ RN = 2,5 \times 3,75 = 9,375 \]
Importância e Cenários de Uso
O Número de Rayleigh é usado em:
- Análise de Transferência de Calor: Para determinar o modo de transferência de calor (condução ou convecção).
- Estudos Ambientais: Em modelagem de circulações atmosféricas e oceânicas.
- Aplicações de Engenharia: Projeto de sistemas de aquecimento, ventilação e ar condicionado (HVAC) e na análise de trocadores de calor.
Perguntas Frequentes Comuns
-
O que um Número de Rayleigh alto indica?
- Um Número de Rayleigh alto indica um forte fluxo impulsionado pela flutuabilidade, sugerindo que a convecção domina a condução.
-
Como o Número de Rayleigh afeta o início da convecção?
- A convecção ocorre quando o Número de Rayleigh excede um valor crítico, levando ao desenvolvimento de correntes de convecção.
-
O Número de Rayleigh pode ser aplicado a todos os fluidos?
- Sim, o Número de Rayleigh é aplicável a qualquer fluido, desde que as propriedades do fluido e a geometria do fluxo sejam conhecidas.