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Número de Rayleigh

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El número de Rayleigh representado por Ra, dentro de lo que es la mecánica de fluidos, es considerado como un número adimensional que se encuentra asociado con la transferencia de calor dentro del fluido. Este número recibe su nombre en memoria a Lord Rayleigh.

En el caso que el número de Rayleigh, este se encuentra por debajo de cierto valor, debido al paso de calor que se produce por la conducción; pero cuando se encuentra por encima del valor crítico, entonces la transferencia de calor se realiza por convección.

Este número es el resultado del producto del número de Grashof y el número de Prandtl. El número de Rayleigh cuando se encuentra en una convección natural dentro de una pared vertical puede ser definido como:





Donde:

Rax = número de Rayleigh.
Grx = número de Grashof.
Pr = número de Prandtl.
g = aceleración de la gravedad.
L = longitud.
Tp = temperatura de la pared.
T∞ = temperatura del fluido.
ν = viscosidad cinemática.
α = difusividad térmica.
β = coeficiente de expansión térmica.

El número de Rayleigh posee valores que van entre 106 a 108, siempre y cuando existan o se generen situaciones relacionadas a la ingenieria.

Por lo general, la convección empieza en los valores del número de Rayleigh que son mayores de mil, es decir cuando se cumple la regla de : Ra>1000, pero cuando el número de Rayleigh es menor de 10: Ra<10, entonces la transferencia de calor se da por conducción.

En el campo de la geofísica, se considera que el número de Rayleigh es muy importante ya que indica la fuerza y la presencia de la convección dentro de un fluido.










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