Rayleighin luku

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

Reyleighin luku määritellään Grashofin luvun $\scriptstyle Gr$ ja Prandtlin luvun $\scriptstyle Pr$ 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.