Rayleighin luku

Rayleighin luku kuvaa aineen sisäistä lämmönsiirtoprosessia. Jos Rayleighin luku on pienempi kuin $10^9$, kyseessä on laminaarinen virtaus ja jos luku on suurempi kuin $10^9$, virtaus on turbulenttia.

Reyleighin luku määritellään Grashofin luvun $Gr$ ja Prandtlin luvun $Pr$ tulona:

$Ra=Gr\cdot Pr=\frac{g\beta (T_s-T_y)L^3\rho c_p}{\lambda \nu }$,

missä

• g on putoamiskiihtyvyys (9,81 m/s²)
• $\beta$ on lämpölaajenemiskerroin (1/K)
• $T_s$ on pinnan lämpötila (K) tai (°C)
• $T_y$ on ympäristön lämpötila (K) tai (°C)
• L on karakteristinen mitta (m)
• $\rho$ on tiheys (kg/m³)
• $c_p$ on aineen ominaislämpökapasiteetti (J/(kgK))
• $\lambda$ on aineen lämmönjohtavuus (W/(Km))
• $\nu$ on aineen kinemaattinen viskositeetti (m²/s)

Mikäli Rayleighin luvun arvo on pienempi kuin tapauskohtainen kriittinen arvo, tapahtuu lämmönsiirto pääasiassa johtumalla, jos suurempi on konvektio lämmönsiirtoa hallitseva tekijä.