Rayleigh Number

释义 / Definition

瑞利数（Rayleigh number，Ra）：流体力学与传热学中的无量纲数，用来衡量浮力驱动的自然对流相对于黏性阻力与热扩散的强弱。瑞利数越大，越容易发生并增强对流，甚至进入不稳定/湍动状态。常见形式：
**Ra = g β ΔT L³ / (ν α)**（其中 g 为重力加速度，β 为热膨胀系数，ΔT 为温差，L 为特征长度，ν 为运动黏度，α 为热扩散率）。

发音 / Pronunciation (IPA)

/ˈreɪli ˈnʌmbər/

例句 / Examples

The Rayleigh number is low, so heat moves mainly by conduction.
瑞利数很低，因此热量主要通过热传导传递。

When the Rayleigh number exceeds a critical value, buoyancy-driven convection sets in and the flow can become unstable.
当瑞利数超过某个临界值时，由浮力驱动的对流会出现，流动可能变得不稳定。

词源 / Etymology

Rayleigh number 以英国物理学家瑞利勋爵（Lord Rayleigh, John William Strutt）命名。他在研究受热流体层中对流起始条件时提出了相关的稳定性分析思路；“number”在工程与物理中常用来指代这类用于刻画物理过程主导机制的无量纲参数。

相关词 / Related Words

• Convection
• Buoyancy
• Prandtl Number
• Nusselt Number
• Grashof Number
• Reynolds Number
• Viscosity
• Thermal Diffusivity

文献作品示例 / Notable Works

• Lord Rayleigh, “On convection currents in a horizontal layer of fluid, when the higher temperature is on the under side”（1916）
• S. Chandrasekhar, Hydrodynamic and Hydromagnetic Stability（1961）
• P. G. Drazin & W. H. Reid, Hydrodynamic Stability（1981）
• F. P. Incropera et al., Fundamentals of Heat and Mass Transfer（多版教材，常用 Ra 讨论自然对流换热）