Qu'est-ce que nombre de rayleigh ?

Le nombre de Rayleigh (Ra) est un nombre sans dimension utilisé en mécanique des fluides pour caractériser la convection naturelle. Il est défini comme le produit de la différence de température entre deux fluides, multipliée par la gravité, par la hauteur et divisée par la diffusivité thermique.

Ra = (ΔT * g * H) / (ν*α)

Où :

  • ΔT : différence de température entre les deux fluides
  • g : accélération gravitationnelle
  • H : hauteur de la zone de convection
  • ν : viscosité cinématique
  • α : diffusivité thermique

Le nombre de Rayleigh est utilisé pour prédire la tendance à la convection naturelle qui se produit lorsqu'un fluide est chauffé par le bas, ce qui entraîne un transfert de chaleur par rapport au fluide froid au-dessus. Lorsque le nombre de Rayleigh est supérieur à un certain seuil (environ 1708), la convection naturelle se produit.

Le nombre de Rayleigh est utilisé dans de nombreux domaines, notamment en géophysique pour étudier la convection dans les fluides terrestres tels que l'atmosphère et l'océan, ainsi qu'en ingénierie pour concevoir des systèmes de refroidissement pour les machines et les bâtiments.