Grashof numero on dimensioton parametri käytetään nestedynamiikan analysoida vapaa kiertokulku virtaa. Se auttaa määrittämään suhteellisen merkityksen kelluvuus voimia verrattuna viskoosi voimia nesteen. Ymmärtäminen, miten laskea tämä määrä on välttämätöntä suunnitella ja analysoida luonnon konvection järjestelmiä.

Grashof-numeron määritelmä

Grashof numero (Gr) määrittää kelluvuussuhteen nestettä olevien viskoosisten voimien kanssa. Se on erityisen tärkeää vapaassa konvekaatiossa, jossa lämpötilaerot aiheuttavat nesteen liikettä ilman ulkoisia voimia, kuten tuulettimia tai pumppuja.

Grashofin numeron laskeminen

Grashof-numeron kaava on:

Gr = (g * β * ΔT * L3) / v2

jossa

  • g[ = painovoimasta johtuva kiihtyvyys (m/s2)
  • ]β[ = lämpölaajenemiskerroin (1/K)
  • ΔT = pinnan ja nesteen välinen lämpötilaero (K)
  • L = ominaispituus (m)
  • ν = nesteen kinemaattinen viskositeetti (m2/s)

Grashof-numeron soveltaminen

Grashof-lukua käytetään ennustamaan virtausjärjestelmää vapaassa konvectionissa. Alhaiset arvot osoittavat johtumisvoimaa, kun taas korkeat arvot viittaavat myrskyiseen konvektioon. Sitä käytetään myös korrelaatioyhtälöissä lämmönsiirtokertoimien laskemiseen.

Käytännön esimerkki

Oletetaan, että pystysuoran levyn lämpötilaero on 50 K, jonka ominaispituus on 1 metri. Jos nesteen ominaisuudet ovat tiedossa, näiden arvojen liittäminen kaavaan mahdollistaa Grashof numeron laskemisen, mikä osoittaa, onko luonnollinen konvection on laminaarinen tai turbulentti järjestelmässä.