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熱に関する層流と乱流とは

流体解析の分野ではグラスホフ数が小さい層流と、グラスホフ数が大きい乱流があります。
層流は熱伝導係数が小さい、乱流は大きいということが可能で、熱伝導係数によって流れによって運ばれる熱量が変化します。
具体的には細く真っ直ぐに流れる層流ほど少なく、乱れを含む流れの乱流になると、運動量交換が活発になることから熱量が増加します。
ちなみに自然対流では浮力が流れを生む切っ掛けとなり、流れが層流になるか乱流になるかはこの浮力や粘性力の比などで決まります。
この比を表すのグラスホフ数という無次元数です。
グラスホフ数Grは、重力加速度と体膨張率、代表温度差に代表長さと、動粘性係数を用いて算出するものです。
強制対流については、層流になるか乱流になるかはレイノルズ数で決まり、プラントル数が加わることで熱の伝わり方が変化します。