fluent的瑞利數(shù)（Ra）的涵義

2017-01-15 by:CAE仿真在線來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)

Rayleigh 數(shù)

其中,體脹系數(shù)(也叫熱脹系數(shù)):

即定壓下與溫度變化相對(duì)應(yīng)的密度變化的度量。

熱擴(kuò)散率(導(dǎo)溫系數(shù)):

動(dòng)力粘度=密度x運(yùn)動(dòng)粘度

(1) 物理意義:Ra主要用在自然對(duì)流中。用公式可以看出它與Pr數(shù)、Gr數(shù)有關(guān)。

其中:Pr數(shù)(普朗特?cái)?shù)):動(dòng)量擴(kuò)散系數(shù)與熱量擴(kuò)散厚度之比的一種度量。反映熱物性度對(duì)對(duì)流換熱強(qiáng)度的影響。

Gr數(shù)(格拉曉夫數(shù)):浮升力與粘性力之比的一種度量。它是描述自然對(duì)流的一個(gè)準(zhǔn)則數(shù)。在自然對(duì)流中的作用與Re數(shù)在強(qiáng)湍對(duì)流現(xiàn)象中的作用相當(dāng)。Gr數(shù)的增大,表明浮升力作用的相對(duì)增大。它反映了自然對(duì)流流動(dòng)強(qiáng)度對(duì)對(duì)流換熱強(qiáng)度的影響。

(2)在FLUENT軟件中,有浮力驅(qū)動(dòng)流動(dòng)(Buoyancy-Drive Flows)一說(shuō),即:當(dāng)流體受熱并且其密度隨溫度而變化時(shí),密度變化引起的重力差異將會(huì)引發(fā)流體的流動(dòng)。FLUENT可以模擬這種被稱作自然對(duì)流(或混合對(duì)流)的浮力驅(qū)動(dòng)流動(dòng)。

1)混合對(duì)流中,浮力的影響可通過(guò)格拉曉夫數(shù)與雷諾數(shù)平方之比來(lái)判別,即:

當(dāng)此數(shù)值接近或超過(guò)1.0時(shí),浮力對(duì)流動(dòng)將有較大影響。相反,若此數(shù)較小,浮力的影響可以不予考慮。

2)在純粹自然對(duì)流中,浮力導(dǎo)致的流動(dòng)強(qiáng)度可用瑞利數(shù)Ra來(lái)判定:

若瑞利數(shù)小于108,浮力驅(qū)動(dòng)的對(duì)流為層流;瑞利數(shù)為10810區(qū)間時(shí),為層流與湍流的過(guò)渡階段。

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