瑞利数(Rayleigh Number)又称为瑞利对流数,是流体力学中一个无量纲参数,用于描述流体在差温作用下的对流和传热现象。其计算公式如下:
Ra = gβΔT L^3 / να
其中,g为重力加速度,β为流体体积膨胀系数,ΔT为流体的温度差,L为流体运动边界(例如,容器高度),ν为流体的运动粘度,α为流体的热扩散系数。
瑞利数Ra的大小代表了流体对流现象的强度。当Ra小于临界值时,流体会呈现出强制对流的状态,当Ra大于临界值时,流体会通过自然对流(自对流)的方式进行运动。瑞利数的公式中,分子的化学/物理性质反映了温度差距对对流的贡献,分母的物理性质反映了粘度和热扩散系数的阻力和抵抗作用。