Número de Rayleigh

Presentanción de que es el número de rayleigh

1. Número de Rayleigh. Ricardo Sebastián Pacheco Velázquez 14300666 4°A2 22 de Junio del 2016

2. Introducción: En esta presentación se estudiará lo que es el número de Rayleigh, su definición y su expresión matemática. Además de sus márgenes para que se estipule si es transferencia por convección o por conducción y el campo en el que es más usado este número. Finalmente se presentan las conclusiones, las referencias bibliográficas y unas preguntas de repaso sobre el tema.

3. Antecedentes: John William Strutt, tercer Barón de Rayleigh , fue un físico y profesor universitario británico galardonado con el Premio Nobel de Física en 1904. Strutt descubrió la existencia de los gases inertes principalmente el argón y el radón . Lord Rayleigh estudió el origen del siguiente patrón y se mostró que las características que lo determinan (gradiente de temperatura, viscosidad y conductividad térmica del líquido) pueden ser combinadas en un único parámetro, el número de Rayleigh.

4. Antecedentes: Antecedentes: Gradiente de temperatura Se calienta el líquido por una fluctuación en una zona localizada y la diferencia de presión lo hace subir. Este movimiento del líquido deja espacio libre que se ocupa por líquido del fondo, más caliente, ampliando la fluctuación.

5. Desarrollo del tema: El número de Rayleigh es una medida del balance entre las fuerzas que promueven la convección (diferencia de densidad entre el líquido caliente y frío) y las que se le oponen (fricción debido a la viscosidad y la difusión térmica que opera en el sentido de anular el gradiente de temperatura ). En el caso que el número de Rayleigh se encuentra por debajo de cierto valor, debido al paso de calor que se produce por la conducción; pero cuando se encuentra por encima del valor crítico, entonces la transferencia de calor se realiza por convección.

6. Este número es el resultado del producto del número de Grashof y el número de Prandtl. El número de Rayleigh cuando se encuentra en una convección natural dentro de una pared vertical, se define como: Desarrollo del tema:

7. Desarrollo del tema: Por lo general, la convección se empieza en los valores del número de Rayleigh que son mayores de mil, es decir cuando se cumple la regla de : Ra>1000, pero cuando el número de Rayleigh es menor de 10: Ra<10, entonces la transferencia de calor se da por conducción . En la geofísica, se considera que el número de Rayleigh es muy importante ya que se indica la fuerza y la presencia de la convección dentro de un fluido.

8. Conclusiones: Se concluye que el número de Rayleigh es importante para el calculo de fuerzas de flotación y viscosas en convección natural que sucede a diario en nuestra vida cotidiana. Se utiliza mayormente en la geofísica para el calculo de la convección del manto terrestre. Este número es uno de los muchos llamados números adimensionales que dependiendo de su valor tienen un significado físico que se caracteriza por propiedades de varios sistemas.

9. Referencias Bibliográficas: Rayleigh number (7 de Febrero del 2011). Thermopedia. (On Line). Documento recuperado el 22 de Junio del 2016 de: http://www.thermopedia.com/content/1076/ Número de Rayleigh (4 de Abril del 2012). numero de. (On Line). Documento recuperado el 22 de Junio del 2016 de : http://numerode.com/para/nmero-de-rayleigh.php

10. Referencias Bibliográficas: 3.- Número de Rayleigh (12 de Julio del 2011). La Guía. (On Line) Documhttp://fisica.laguia2000.com/complementos-matematicos/numero-de-rayleighento recuperado el 22 de Junio del 2016 de : http:// fisica.laguia2000.com/complementos-matematicos/numero-de-rayleigh

11. Preguntas de Repaso: 1) ¿De qué se resulta el número de Rayleigh? R= Es producto del número de Grashof y el número de Prandtl. 2) ¿Cuándo se considera que la transferencia de calor es por conducción? R= Ra<10 3) ¿Cuándo se considera que la transferencia de calor es por convección? R= Ra>1000 4)¿Qué es el número de Rayleigh? R= Es una medida del balance entre las fuerzas que promueven la convección y las que se le oponen.

12. Preguntas de Repaso: 5) ¿Cuáles son las fuerzas que se oponen a la convección? R= Fricción debido a la viscosidad y la difusión térmica que opera en el sentido de anular el gradiente de temperatura.