O que é o número Grashof – definição

O número Grashof é um número sem dimensão, com o nome de Franz Grashof. O número de Grashof é definido como a razão entre a força flutuante e a viscosa que atua sobre um fluido na camada limite de velocidade. Engenharia Térmica

O que é o número Grashof

número Grashof é um número sem dimensão, com o nome de Franz Grashof. O número de Grashof é definido como a razão entre a força flutuante e a viscosa que atua sobre um fluido na camada limite de velocidade. Seu papel na convecção natural é o mesmo que o número de Reynolds na convecção forçada.

Convecção natural é usada se esse movimento e mistura são causados ​​por variações de densidade resultantes de diferenças de temperatura no fluido. Normalmente, a densidade diminui devido a um aumento de temperatura e faz com que o fluido suba. Este movimento é causado pela força flutuante. A força principal que resiste ao movimento é a força viscosa. O número de Grashof é uma maneira de quantificar as forças opostas.

O número de Grashof é definido como:

número de grashof - definição - fórmula

Onde:

g é aceleração devido à gravidade da Terra

β é o coeficiente de expansão térmica

Parede T é a temperatura da parede

 é a temperatura a granel

L é o comprimento vertical

ν é a viscosidade cinemática.

Para gases β = 1 / T onde a temperatura está em K. Para líquidos β pode ser calculado se for conhecida a variação da densidade com a temperatura a pressão constante. Para uma placa plana vertical, o fluxo fica turbulento pelo valor de Gr.Pr> 10 9 . Como na convecção forçada, a natureza microscópica das correlações de fluxo e convecção são distintamente diferentes nas regiões laminar e turbulenta.

número de Grashof está intimamente relacionado ao número de Rayleigh, que é definido como o produto do número de Grashof, que descreve a relação entre flutuabilidade e viscosidade dentro de um fluido, e o número de Prandtl , que descreve a relação entre difusividade de momento e difusividade térmica.

Exemplo: Número Grashof

Número Rayleigh e Número GrashofUma placa vertical é mantida a 50 ° C em 20 ° C de ar. Determine a altura em que a camada limite ficará turbulenta se a turbulência se estabelecer em Gr.Pr = 10 9 .

Solução:

Os valores da propriedade necessários para este exemplo são:

ν = 1,48 x 10-5 m 2 / s

ρ = 1,17 kg / m 3

Pr = 0,700

β = 1 / (273 + 20) = 1/293

Sabemos que a circulação natural se torna turbulenta em Gr.Pr> 10 9 , que é cumprida na seguinte altura:

número do grashof - exemplo

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