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格拉曉夫數
鎖定
- 中文名
- 格拉曉夫數
- 外文名
- Grashof number
- 別 名
- 升浮力數
- 別 名
- 格拉霍夫準數
- 縮 寫
- Gr
- 反 映
- 自然對流程度的特徵數
- 表達式
- Gr=gα△tl³/v²
格拉曉夫數簡介
格拉曉夫數(Gr)是流體動力學和熱傳遞中的無量綱數,其近似於作用在流體上的浮力與粘性力的比率。 在研究涉及自然對流的情況下經常出現,類似於雷諾數。 它被認為是以弗朗茨·格拉斯霍夫(Franz Grashof)命名的。 雖然這個術語組合已經被使用,但直到1921年,Franz Grashof去世後的28年,才被命名。 格拉曉夫數(又稱升浮力數或格拉霍夫準數)。
[1]
其公式為:
其中是
體積變化係數,對於理想氣體即等於絕對温度的倒數,g是重力加速度,L是特徵尺度,Δt為温差,分母是運動黏度的平方。
格拉曉夫數推導
其中,
是體積流體密度;
是邊界層密度。
從這裏可以找到格拉曉夫數的兩種不同的方式。 一個涉及能量方程,而另一個包含由於邊界層和體液之間的密度差而引起的浮力。
格拉曉夫數能量方程
涉及能量方程的這個討論是關於旋轉對稱流動的。 該分析將考慮重力加速度對流動和熱傳遞的影響。 要遵循的數學方程既適用於旋轉對稱流動又適用於二維平面流動。
s是旋轉方向,即平行於表面的方向
u是切向速度,即平行於表面的速度
y是平面方向,即垂直於表面的方向
v是正常速度,即垂直於表面的速度
在該方程中,上標n是區分來自平面流的旋轉對稱流。 這個方程的以下特徵成立。
n = 1:旋轉對稱流
n = 0:平面,二維流
g是重力加速度
隨着物理流體性質的增加,該方程式擴展到以下內容:
其中,
是表面温度
是體積流體温度
上述方程中括號中的無量綱參數稱為格拉曉夫數:
格拉曉夫數白金漢姆定理
通過
和
,我們得到格拉曉夫數:
- 參考資料
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- 1. Incropera, Frank (2007). Fundamentals of Heat and Mass Transfer. Hoboken, NJ: Wiley. pp. 408, 599, 629.
- 2. Sander, C.J.; Holman, J.P. (1972). "Franz Grashof and the Grashof Number". Int. J. Heat Mass Transfer. 15: 562.
- 3. Bird, R. Byron, Warren E Stewart, and Edwin N Lightfoot. Transport Phenomena. New York: J. Wiley, 2002. Print. Pages 318, 359.
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