रेले नंबर: Difference between revisions

Latest revision as of 16:57, 21 August 2023

द्रव यांत्रिकी में, द्रव के लिए रेले संख्या (रा, लॉर्ड रेले के बाद ^[1]) उछाल-संचालित प्रवाह से जुड़ी आयामहीन संख्या है, जिसे मुक्त (या प्राकृतिक) संवहन के रूप में भी जाना जाता है।^[2]^[3]^[4] यह द्रव के प्रवाह शासन की विशेषता बताता है:^[5] निश्चित निचली सीमा में मान लामिना का प्रवाह दर्शाता है; उच्च श्रेणी में मान, अशांत प्रवाह निश्चित महत्वपूर्ण मूल्य के नीचे, कोई द्रव गति नहीं होती है और ऊष्मा हस्तांतरण संवहन के अतिरिक्त थर्मल चालन द्वारा होता है। अधिकांश इंजीनियरिंग उद्देश्यों के लिए, रेले संख्या 10⁶ से 10⁸ के आसपास बड़ी होती है।

रेले संख्या को ग्राशोफ़ संख्या ( $Gr$ ) के उत्पाद के रूप में परिभाषित किया गया है, जो तरल पदार्थ के अंदर उछाल और श्यानता के बीच संबंध का वर्णन करता है, और प्रांटल संख्या ( $Pr$ ), जो गति प्रसार और थर्मल प्रसार के बीच संबंध का वर्णन करता है: $Ra = Gr \times Pr$ .^[4]^[3] इसलिए इसे संवेग और तापीय प्रसार के अनुपात से गुणा किए गए उछाल और श्यानता बलों के अनुपात के रूप में भी देखा जा सकता है: $Ra = B/ μ \times ν / α$ इसका नुसेल्ट संख्या ( $Nu$ ) से गहरा संबंध है।^[5]

व्युत्पत्ति

रेले संख्या तरल पदार्थ (जैसे पानी या हवा) के व्यवहार का वर्णन करती है जब तरल का द्रव्यमान घनत्व असमान होता है। द्रव्यमान घनत्व में अंतर समान्यत: तापमान अंतर के कारण होता है। समान्यत: कोई तरल पदार्थ उष्म होने पर फैलता है और कम सघन हो जाता है। गुरुत्वाकर्षण के कारण द्रव का सघन भाग डूब जाता है, जिसे संवहन कहते हैं। लॉर्ड रेले ने रेले-बेनार्ड संवहन के स्थिति का अध्ययन किया गया था ^[2] ^[6] जब रेले नंबर, रा, किसी तरल पदार्थ के लिए महत्वपूर्ण मान से नीचे होता है, तो कोई प्रवाह नहीं होता है और ऊष्मा हस्तांतरण पूरी तरह से थर्मल चालन द्वारा होता है; जब यह उस मान से अधिक हो जाता है, तो ऊष्मा प्राकृतिक संवहन द्वारा स्थानांतरित हो जाती है।^[3]

जब द्रव्यमान घनत्व में अंतर तापमान अंतर के कारण होता है, तो रा, परिभाषा के अनुसार, गति $u$ पर संवहन तापीय परिवहन के लिए समय मापदंड पर प्रसार थर्मल परिवहन के लिए समय मापदंड का अनुपात है :^[4]

\mathrm {Ra} ={\frac {\text{time scale for thermal transport via diffusion}}{{\text{time scale for thermal transport via convection at speed}}~u}}.

इसका मतलब है कि रेले नंबर पेकलेट नंबर का प्रकार है।^[4] तीनों आयामों और द्रव्यमान घनत्व अंतर

\Delta \rho

में आकार

l

के तरल पदार्थ की मात्रा के लिए, गुरुत्वाकर्षण के कारण बल

\Delta \rho l^{3}g

क्रम का है, जहां

g

गुरुत्वाकर्षण के कारण त्वरण है। स्टोक्स समीकरण से, जब तरल पदार्थ की मात्रा कम हो रही है, शयन खिंचाव क्रम

\eta lu

का होता है, जहां

\eta

तरल पदार्थ की गतिशील श्यानता है। जब इन दोनों बलों को समान किया जाता है, तो गति

u\sim \Delta \rho l^{2}g/\eta

होती है। इस प्रकार प्रवाह के माध्यम से परिवहन के लिए समय का मापदंड

l/u\sim \eta /\Delta \rho lg

है। दूरी

l

पर तापीय विसरण का समय मापदंड

l^{2}/\alpha

है, जहाँ

\alpha

तापीय विसरणशीलता है। इस प्रकार रेले संख्या रा है

\mathrm {Ra} ={\frac {l^{2}/\alpha }{\eta /\Delta \rho lg}}={\frac {\Delta \rho l^{3}g}{\eta \alpha }}={\frac {\rho \beta \Delta Tl^{3}g}{\eta \alpha }}

जहां हमने औसत द्रव्यमान घनत्व

\rho

थर्मल विस्तार गुणांक

\beta

और दूरी

l

के पार तापमान अंतर

\Delta T

के तरल पदार्थ के लिए घनत्व अंतर

\Delta \rho =\rho \beta \Delta T

अनुमानित किया है।

रेलेघ संख्या को ग्राशोफ़ संख्या और प्रांटल संख्या के गुणनफल के रूप में लिखा जा सकता है:^[4]^[3]

\mathrm {Ra} =\mathrm {Gr} \mathrm {Pr} .

उत्कृष्ट परिभाषा

एक ऊर्ध्वाधर दीवार के निकट मुक्त संवहन के लिए, रेले संख्या को इस प्रकार परिभाषित किया गया है:

\mathrm {Ra} _{x}={\frac {g\beta }{\nu \alpha }}(T_{s}-T_{\infty })x^{3}=\mathrm {Gr} _{x}\mathrm {Pr}

जहाँ :

x विशेषता लंबाई है
Ra_x विशेषता लंबाई x के लिए रेले संख्या है
g गुरुत्वाकर्षण के कारण होने वाला त्वरण है
β थर्मल विस्तार का गुणांक है (आदर्श गैसों के लिए 1/T के समान , जहां T पूर्ण तापमान है)।
$\nu$ गतिज श्यानता है
α तापीय विसरणशीलता है
T_s सतह का तापमान है
T_∞ शांत तापमान है (वस्तु की सतह से दूर द्रव तापमान)
Gr_x विशेषता लंबाई x के लिए ग्राशोफ़ संख्या है
Pr प्रांटल नंबर है

उपरोक्त में, द्रव गुण Pr, ν, α और β का मूल्यांकन फिल्म तापमान पर किया जाता है, जिसे इस प्रकार परिभाषित किया गया है:

T_{f}={\frac {T_{s}+T_{\infty }}{2}}.

एक समान दीवार हीटिंग फ्लक्स के लिए, संशोधित रेले संख्या को इस प्रकार परिभाषित किया गया है:

\mathrm {Ra} _{x}^{*}={\frac {g\beta q''_{o}}{\nu \alpha k}}x^{4}

जहाँ :

q″_o एकसमान सतह ऊष्मा प्रवाह है
k तापीय चालकता है।^[7]

अन्य अनुप्रयोग

ठोस बनाने वाली मिश्रधातुएँ

रेले नंबर का उपयोग ठोस मिश्र धातु के भावुक क्षेत्र में ए-सेग्रीगेट्स जैसे संवहन संबंधी अस्थिरताओं की पूर्वानुमान करने के लिए मानदंड के रूप में भी किया जा सकता है। भावुक क्षेत्र रेले नंबर को इस प्रकार परिभाषित किया गया है:

\mathrm {Ra} ={\frac {{\frac {\Delta \rho }{\rho _{0}}}g{\bar {K}}L}{\alpha \nu }}={\frac {{\frac {\Delta \rho }{\rho _{0}}}g{\bar {K}}}{R\nu }}

जहाँ :

K औसत पारगम्यता है (मश के प्रारंभिक भाग की)
L विशेषता लंबाई का मापदंड है
α तापीय विसरणशीलता है
ν गतिज श्यानता है
R जमने या इज़ोटेर्म गति है।^[8]

जब रेले संख्या निश्चित महत्वपूर्ण मान से अधिक हो जाती है तो ए-सेग्रीगेट्स बनने की पूर्वानुमान की जाती है। यह महत्वपूर्ण मूल्य मिश्र धातु की संरचना से स्वतंत्र है, और यह सुजुकी मानदंड जैसे संवहनी अस्थिरता की पूर्वानुमान के लिए अन्य मानदंडों पर रेले संख्या मानदंड का मुख्य लाभ है।

तोराबी राड एट अल. दिखाया गया कि स्टील मिश्र धातुओं के लिए महत्वपूर्ण रेले संख्या 17 है।^[8] पिकरिंग एट अल. तोराबी रेड की मानदंड का पता लगाया जाता है, और इसकी प्रभावशीलता को और सत्यापित किया गया। सीसा-टिन और निकल-आधारित सुपर-मिश्र धातुओं के लिए महत्वपूर्ण रेले नंबर भी विकसित किए गए थे।^[9]

छिद्रपूर्ण मीडिया

उपरोक्त रेले नंबर हवा या पानी जैसे थोक तरल पदार्थ में संवहन के लिए है, किंतु संवहन तब भी हो सकता है जब तरल पदार्थ अंदर होता है और छिद्रपूर्ण माध्यम भरता है, जैसे कि पानी से संतृप्त छिद्रपूर्ण चट्टान। ^[10] फिर रेले नंबर, जिसे कभी-कभी रेले-डार्सी नंबर भी कहा जाता है, जो की अलग है। थोक तरल पदार्थ में, अथार्त , छिद्रपूर्ण माध्यम में नहीं, स्टोक्स समीकरण से, तरल के आकार $l$ के डोमेन की गिरने की गति $u\sim \Delta \rho l^{2}g/\eta$ छिद्रपूर्ण माध्यम में, इस अभिव्यक्ति को डार्सी के नियम $u\sim \Delta \rho kg/\eta$ से प्रतिस्थापित किया जाता है, जिसमें छिद्रपूर्ण माध्यम की पारगम्यता $k$ होती है। रेले या रेले-डार्सी नंबर तब है

\mathrm {Ra} ={\frac {\rho \beta \Delta Tklg}{\eta \alpha }}

यह ठोस मिश्रधातु के गूदेदार क्षेत्र में, ए-सेग्रीगेट्स पर भी प्रयुक्त होता है।^[8]

भूभौतिकीय अनुप्रयोग

भूभौतिकी में, रेले संख्या मौलिक महत्व की है: यह पृथ्वी के आवरण जैसे तरल पदार्थ के अंदर संवहन की उपस्थिति और शक्ति को निरुपित करती है। मेंटल ठोस है जो भूवैज्ञानिक समय के मापदंड पर तरल पदार्थ के रूप में व्यवहार करता है। अकेले आंतरिक तापन, Ra_H, के कारण पृथ्वी के मेंटल के लिए रेले संख्या इस प्रकार दी गई है:

\mathrm {Ra} _{H}={\frac {g\rho _{0}^{2}\beta HD^{5}}{\eta \alpha k}}

जहाँ :

H प्रति इकाई द्रव्यमान रेडियोजेनिक ताप उत्पादन की दर है
η गतिशील श्यानता है
k तापीय चालकता है
D मेंटल (भूविज्ञान) की गहराई है।^[11]

कोर से मेंटल के निचले हीटिंग के लिए रेले नंबर, Ra_T, को इस प्रकार भी परिभाषित किया जा सकता है:

\mathrm {Ra} _{T}={\frac {\rho _{0}^{2}g\beta \Delta T_{\text{sa}}D^{3}C_{P}}{\eta k}}

जहाँ :

ΔT_sa संदर्भ मेंटल तापमान और कोर-मेंटल सीमा के बीच सुपरएडियाबेटिक तापमान अंतर है
C_P स्थिर दबाव पर विशिष्ट ताप क्षमता है।^[11]

पृथ्वी के आवरण के लिए उच्च मान निरुपित करता है कि पृथ्वी के अंदर संवहन सशक्त और समय-परिवर्तनशील है, और यह संवहन गहरे आंतरिक भाग से सतह तक पहुंचाई जाने वाली लगभग सभी ऊष्मा के लिए उत्तदायित्व है।

यह भी देखें

ग्राशोफ़ संख्या
प्रैंडटल नंबर
रेनॉल्ड्स संख्या
पेकलेट संख्या
नुसेल्ट संख्या
रेले-बेनार्ड संवहन

↑ Chandrasekhar, S. (1961). हाइड्रोडायनामिक और हाइड्रोमैग्नेटिक स्थिरता. London: Oxford University Press. p. 10. ISBN 978-0-19-851237-0.
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संदर्भ

Turcotte, D.; Schubert, G. (2002). Geodynamics (2nd ed.). New York: Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-66186-7.

बाहरी संबंध

Rayleigh number calculator

[1] Chandrasekhar, S. (1961). हाइड्रोडायनामिक और हाइड्रोमैग्नेटिक स्थिरता. London: Oxford University Press. p. 10. ISBN 978-0-19-851237-0.

[:0-2] 2.0 ^2.1 Baron Rayleigh (1916). "तरल पदार्थ की क्षैतिज परत में संवहन धाराओं पर, जब नीचे की तरफ उच्च तापमान होता है". London Edinburgh Dublin Phil. Mag. J. Sci. 32 (192): 529–546. doi:10.1080/14786441608635602.

[:2-3] 3.0 ^3.1 ^3.2 ^3.3 Çengel, Yunus; Turner, Robert; Cimbala, John (2017). तापीय-द्रव विज्ञान के मूल सिद्धांत (Fifth ed.). New York, NY. ISBN 9780078027680. OCLC 929985323.{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link)

[:1-4] 4.0 ^4.1 ^4.2 ^4.3 ^4.4 Squires, Todd M.; Quake, Stephen R. (2005-10-06). "Microfluidics: Fluid physics at the nanoliter scale" (PDF). Reviews of Modern Physics. 77 (3): 977–1026. Bibcode:2005RvMP...77..977S. doi:10.1103/RevModPhys.77.977.

[:3-p466-5] 5.0 ^5.1 Çengel, Yunus A. (2002). ऊष्मा एवं द्रव्यमान स्थानांतरण (Second ed.). McGraw-Hill. p. 466.

[6] Ahlers, Guenter; Grossmann, Siegfried; Lohse, Detlef (2009-04-22). "Heat transfer and large scale dynamics in turbulent Rayleigh-Bénard convection". Reviews of Modern Physics. 81 (2): 503–537. arXiv:0811.0471. Bibcode:2009RvMP...81..503A. doi:10.1103/RevModPhys.81.503. S2CID 7566961.

[7] M. Favre-Marinet and S. Tardu, Convective Heat Transfer, ISTE, Ltd, London, 2009

[ReferenceA-8] 8.0 ^8.1 ^8.2 Torabi Rad, M.; Kotas, P.; Beckermann, C. (2013). "स्टील कास्टिंग और सिल्लियों में ए-सेग्रीगेट्स के निर्माण के लिए रेले नंबर मानदंड". Metall. Mater. Trans. A. 44A (9): 4266–4281. Bibcode:2013MMTA...44.4266R. doi:10.1007/s11661-013-1761-4. S2CID 137652216.

[9] Pickering, E.J.; Al-Bermani, S.; Talamantes-Silva, J. (2014). "स्टील सिल्लियों में ए-पृथक्करण के लिए मानदंड का अनुप्रयोग". Materials Science and Technology. 31 (11): 1313. Bibcode:2015MatST..31.1313P. doi:10.1179/1743284714Y.0000000692. S2CID 137549220.

[10] Lister, John R.; Neufeld, Jerome A.; Hewitt, Duncan R. (2014). "त्रि-आयामी झरझरा माध्यम में उच्च रेले संख्या संवहन". Journal of Fluid Mechanics (in English). 748: 879–895. arXiv:0811.0471. Bibcode:2014JFM...748..879H. doi:10.1017/jfm.2014.216. ISSN 1469-7645. S2CID 43758157.

[Bunge-11] 11.0 ^11.1 Bunge, Hans-Peter; Richards, Mark A.; Baumgardner, John R. (1997). "A sensitivity study of three-dimensional spherical mantle convection at 10⁸ Rayleigh number: Effects of depth-dependent viscosity, heating mode, and endothermic phase change". Journal of Geophysical Research. 102 (B6): 11991–12007. Bibcode:1997JGR...10211991B. doi:10.1029/96JB03806.

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 {{short description|Dimensionless quantity associated with free convection of a fluid}}
-[[द्रव यांत्रिकी]] में, रेले संख्या ({{math|'''Ra'''}}, जॉन स्ट्रट के बाद, तीसरा बैरन रेले<ref>{{cite book |last1=Chandrasekhar |first1=S. |title=हाइड्रोडायनामिक और हाइड्रोमैग्नेटिक स्थिरता|url=https://archive.org/details/hydrodynamichydr00chan_094 |url-access=limited |date=1961 |publisher=Oxford University Press |location=London |page=[https://archive.org/details/hydrodynamichydr00chan_094/page/n15 10]|isbn=978-0-19-851237-0 }}</ref>) एक [[तरल]] पदार्थ के लिए [[उछाल]]-संचालित प्रवाह से जुड़ी एक [[आयामहीन संख्या]] है, जिसे मुक्त संवहन (या प्राकृतिक) संवहन के रूप में भी जाना जाता है।<ref name=":0">{{Cite journal |last=Baron Rayleigh |date=1916 |title=तरल पदार्थ की क्षैतिज परत में संवहन धाराओं पर, जब नीचे की तरफ उच्च तापमान होता है|journal=London Edinburgh Dublin Phil. Mag. J. Sci. |volume=32 |issue=192 |pages=529–546 |doi=10.1080/14786441608635602|url=https://zenodo.org/record/1508106 }}</ref><ref name=":2">{{Cite book |title=तापीय-द्रव विज्ञान के मूल सिद्धांत|last1=Çengel |first1=Yunus |last2=Turner |first2=Robert |last3=Cimbala |first3=John |year=2017 |isbn=9780078027680 |edition= Fifth |location=New York, NY |oclc=929985323}}</ref><ref name=":1"/>यह द्रव के प्रवाह शासन की विशेषता बताता है:<ref name=":3-p466">{{cite book |last1=Çengel |first1=Yunus A. |title=ऊष्मा एवं द्रव्यमान स्थानांतरण|date=2002 |publisher=McGraw-Hill |page=466 |edition=Second}}</ref> एक निश्चित निचली सीमा में एक मान [[लामिना का प्रवाह]] दर्शाता है; उच्च श्रेणी में एक मान, [[अशांति]]। एक निश्चित महत्वपूर्ण मूल्य के नीचे, कोई द्रव गति नहीं होती है और गर्मी हस्तांतरण संवहन के बजाय थर्मल चालन द्वारा होता है। अधिकांश इंजीनियरिंग उद्देश्यों के लिए, रेले संख्या बड़ी है, लगभग 10 के आसपास<sup>6</sup>से 10<sup>8</sup>.
+द्रव यांत्रिकी में, द्रव के लिए रेले संख्या (रा, लॉर्ड रेले के बाद <ref>{{cite book |last1=Chandrasekhar |first1=S. |title=हाइड्रोडायनामिक और हाइड्रोमैग्नेटिक स्थिरता|url=https://archive.org/details/hydrodynamichydr00chan_094 |url-access=limited |date=1961 |publisher=Oxford University Press |location=London |page=[https://archive.org/details/hydrodynamichydr00chan_094/page/n15 10]|isbn=978-0-19-851237-0 }}</ref>) उछाल-संचालित प्रवाह से जुड़ी आयामहीन संख्या है, जिसे मुक्त (या प्राकृतिक) संवहन के रूप में भी जाना जाता है।<ref name=":0">{{Cite journal |last=Baron Rayleigh |date=1916 |title=तरल पदार्थ की क्षैतिज परत में संवहन धाराओं पर, जब नीचे की तरफ उच्च तापमान होता है|journal=London Edinburgh Dublin Phil. Mag. J. Sci. |volume=32 |issue=192 |pages=529–546 |doi=10.1080/14786441608635602|url=https://zenodo.org/record/1508106 }}</ref><ref name=":2">{{Cite book |title=तापीय-द्रव विज्ञान के मूल सिद्धांत|last1=Çengel |first1=Yunus |last2=Turner |first2=Robert |last3=Cimbala |first3=John |year=2017 |isbn=9780078027680 |edition= Fifth |location=New York, NY |oclc=929985323}}</ref><ref name=":1"/> यह द्रव के प्रवाह शासन की विशेषता बताता है:<ref name=":3-p466">{{cite book |last1=Çengel |first1=Yunus A. |title=ऊष्मा एवं द्रव्यमान स्थानांतरण|date=2002 |publisher=McGraw-Hill |page=466 |edition=Second}}</ref> निश्चित निचली सीमा में मान [[लामिना का प्रवाह]] दर्शाता है; उच्च श्रेणी में मान, [[अशांति|अशांत प्रवाह]] निश्चित महत्वपूर्ण मूल्य के नीचे, कोई द्रव गति नहीं होती है और ऊष्मा हस्तांतरण संवहन के अतिरिक्त थर्मल चालन द्वारा होता है। अधिकांश इंजीनियरिंग उद्देश्यों के लिए, रेले संख्या 10<sup>6</sup> से 10<sup>8</sup> के आसपास बड़ी होती है।
-रेले संख्या को [[ग्राशोफ़ संख्या]] के गुणनफल के रूप में परिभाषित किया गया है ({{math|Gr}}), जो एक तरल पदार्थ के भीतर उछाल और चिपचिपाहट और प्रांटल संख्या के बीच संबंध का वर्णन करता है ({{math|Pr}}), जो गतिज श्यानता और तापीय प्रसार के बीच संबंध का वर्णन करता है: {{math|1=Ra = Gr × Pr}}.<ref name=":1"/><ref name=":2"/>इसलिए इसे संवेग और तापीय प्रसार के अनुपात से गुणा किए गए उछाल और चिपचिपाहट बलों के अनुपात के रूप में भी देखा जा सकता है: {{math|1=Ra = B/''μ'' × ''ν''/''α''}}. इसका [[नुसेल्ट संख्या]] से गहरा संबंध है ({{math|Nu}}).<ref name=":3-p466"/>
+रेले संख्या को ग्राशोफ़ संख्या ({{math|Gr}}) के उत्पाद के रूप में परिभाषित किया गया है, जो तरल पदार्थ के अंदर उछाल और श्यानता के बीच संबंध का वर्णन करता है, और प्रांटल संख्या ({{math|Pr}}), जो गति प्रसार और थर्मल प्रसार के बीच संबंध का वर्णन करता है:{{math|1=Ra = Gr × Pr}}.<ref name=":1" /><ref name=":2" /> इसलिए इसे संवेग और तापीय प्रसार के अनुपात से गुणा किए गए उछाल और श्यानता बलों के अनुपात के रूप में भी देखा जा सकता है: {{math|1=Ra = B/''μ'' × ''ν''/''α''}} इसका नुसेल्ट संख्या ({{math|Nu}}) से गहरा संबंध है।<ref name=":3-p466" />
-==व्युत्पत्ति==
-रेले संख्या तरल पदार्थ (जैसे पानी या हवा) के व्यवहार का वर्णन करती है जब तरल का द्रव्यमान घनत्व असमान होता है। द्रव्यमान घनत्व में अंतर आमतौर पर तापमान अंतर के कारण होता है। आमतौर पर कोई तरल पदार्थ गर्म होने पर फैलता है और कम सघन हो जाता है। गुरुत्वाकर्षण के कारण द्रव का सघन भाग डूब जाता है, जिसे संवहन कहते हैं। लॉर्ड रेले ने अध्ययन किया<ref name=":0"/>रेले-बेनार्ड संवहन का मामला|रेले-बेनार्ड संवहन।<ref>{{Cite journal |last1=Ahlers |first1=Guenter |last2=Grossmann| first2=Siegfried |last3=Lohse |first3=Detlef |date=2009-04-22 |title=Heat transfer and large scale dynamics in turbulent Rayleigh-Bénard convection |journal=Reviews of Modern Physics |volume=81 |issue=2 |pages=503–537 |arxiv=0811.0471 |doi=10.1103/RevModPhys.81.503|bibcode=2009RvMP...81..503A |s2cid=7566961 }}</ref> जब रेले नंबर, रा, किसी तरल पदार्थ के लिए महत्वपूर्ण मान से नीचे होता है, तो कोई प्रवाह नहीं होता है और गर्मी हस्तांतरण पूरी तरह से थर्मल चालन द्वारा होता है; जब यह उस मान से अधिक हो जाता है, तो ऊष्मा प्राकृतिक संवहन द्वारा स्थानांतरित हो जाती है।<ref name=":2"/>
-जब द्रव्यमान घनत्व में अंतर तापमान अंतर के कारण होता है, तो रा, परिभाषा के अनुसार, गति पर संवहन तापीय परिवहन के लिए समय पैमाने पर प्रसार थर्मल परिवहन के लिए समय पैमाने का अनुपात है <math>u</math>:<ref name=":1">{{Cite journal |last1=Squires |first1=Todd M. |last2=Quake |first2=Stephen R. |date=2005-10-06 |title=Microfluidics: Fluid physics at the nanoliter scale |journal=Reviews of Modern Physics |volume=77 |issue=3 |pages=977–1026 |doi=10.1103/RevModPhys.77.977 |url=https://authors.library.caltech.edu/1310/1/SQUrmp05.pdf |bibcode=2005RvMP...77..977S}}</ref>
+==व्युत्पत्ति                                                                                                                   ==
+रेले संख्या तरल पदार्थ (जैसे पानी या हवा) के व्यवहार का वर्णन करती है जब तरल का द्रव्यमान घनत्व असमान होता है। द्रव्यमान घनत्व में अंतर समान्यत: तापमान अंतर के कारण होता है। समान्यत: कोई तरल पदार्थ उष्म होने पर फैलता है और कम सघन हो जाता है। गुरुत्वाकर्षण के कारण द्रव का सघन भाग डूब जाता है, जिसे संवहन कहते हैं। लॉर्ड रेले ने रेले-बेनार्ड संवहन के स्थिति का अध्ययन किया गया था <ref name=":0"/> <ref>{{Cite journal |last1=Ahlers |first1=Guenter |last2=Grossmann| first2=Siegfried |last3=Lohse |first3=Detlef |date=2009-04-22 |title=Heat transfer and large scale dynamics in turbulent Rayleigh-Bénard convection |journal=Reviews of Modern Physics |volume=81 |issue=2 |pages=503–537 |arxiv=0811.0471 |doi=10.1103/RevModPhys.81.503|bibcode=2009RvMP...81..503A |s2cid=7566961 }}</ref> जब रेले नंबर, रा, किसी तरल पदार्थ के लिए महत्वपूर्ण मान से नीचे होता है, तो कोई प्रवाह नहीं होता है और ऊष्मा हस्तांतरण पूरी तरह से थर्मल चालन द्वारा होता है; जब यह उस मान से अधिक हो जाता है, तो ऊष्मा प्राकृतिक संवहन द्वारा स्थानांतरित हो जाती है।<ref name=":2"/>
+जब द्रव्यमान घनत्व में अंतर तापमान अंतर के कारण होता है, तो रा, परिभाषा के अनुसार, गति <math>u</math> पर संवहन तापीय परिवहन के लिए समय मापदंड पर प्रसार थर्मल परिवहन के लिए समय मापदंड का अनुपात है :<ref name=":1">{{Cite journal |last1=Squires |first1=Todd M. |last2=Quake |first2=Stephen R. |date=2005-10-06 |title=Microfluidics: Fluid physics at the nanoliter scale |journal=Reviews of Modern Physics |volume=77 |issue=3 |pages=977–1026 |doi=10.1103/RevModPhys.77.977 |url=https://authors.library.caltech.edu/1310/1/SQUrmp05.pdf |bibcode=2005RvMP...77..977S}}</ref>
 <math display="block">\mathrm{Ra} = \frac{\text{time scale for thermal transport via diffusion}}{\text{time scale for thermal transport via convection at speed}~ u}.</math>
-इसका मतलब है कि रेले नंबर एक प्रकार है<ref name=":1"/>पेकलेट संख्या का. आकार के तरल पदार्थ की मात्रा के लिए <math>l</math> तीनों आयामों में{{clarify|reason=e.g. Does this mean a cube of side-length l?|date=December 2020}} और द्रव्यमान घनत्व में अंतर <math>\Delta\rho</math>, गुरुत्वाकर्षण के कारण बल क्रम का है <math>\Delta\rho l^3g</math>, कहाँ <math>g</math> गुरुत्वाकर्षण के कारण त्वरण है. स्टोक्स के नियम के अनुसार, जब द्रव का आयतन कम हो रहा होता है, तो चिपचिपा खिंचाव क्रम का होता है <math>\eta l u</math>, कहाँ <math>\eta</math> द्रव की गतिशील श्यानता है। जब इन दोनों बलों को बराबर कर दिया जाता है, तो गति <math>u \sim \Delta\rho l^2 g/\eta</math>. इस प्रकार प्रवाह के माध्यम से परिवहन के लिए समय का पैमाना है <math>l/u \sim \eta/\Delta\rho lg</math>. दूर तक तापीय प्रसार का समय पैमाना <math>l</math> है <math>l^2/\alpha</math>, कहाँ <math>\alpha</math> तापीय प्रसारशीलता है। इस प्रकार रेले संख्या रा है
+इसका मतलब है कि रेले नंबर पेकलेट नंबर का प्रकार है।<ref name=":1"/> तीनों आयामों और द्रव्यमान घनत्व अंतर <math>\Delta\rho</math> में आकार <math>l
+                                                                                                                                                      </math> के तरल पदार्थ की मात्रा के लिए, गुरुत्वाकर्षण के कारण बल <math>\Delta\rho l^3g</math> क्रम का है, जहां <math>g</math> गुरुत्वाकर्षण के कारण त्वरण है। स्टोक्स समीकरण से, जब तरल पदार्थ की मात्रा कम हो रही है, शयन खिंचाव क्रम <math>\eta l u</math> का होता है, जहां <math>\eta</math> तरल पदार्थ की गतिशील श्यानता है। जब इन दोनों बलों को समान किया जाता है, तो गति <math>u \sim \Delta\rho l^2 g/\eta</math> होती है। इस प्रकार प्रवाह के माध्यम से परिवहन के लिए समय का मापदंड <math>l/u \sim \eta/\Delta\rho lg</math> है। दूरी <math>l</math> पर तापीय विसरण का समय मापदंड <math>l^2/\alpha</math> है, जहाँ <math>\alpha</math> तापीय विसरणशीलता है। इस प्रकार रेले संख्या रा है
-<math display="block">\mathrm{Ra} = \frac{l^2/\alpha}{\eta/\Delta\rho lg} = \frac{\Delta\rho l^3g}{\eta\alpha} = \frac{\rho\beta\Delta T l^3g}{\eta\alpha}</math>
+<math display="block">\mathrm{Ra} = \frac{l^2/\alpha}{\eta/\Delta\rho lg} = \frac{\Delta\rho l^3g}{\eta\alpha} = \frac{\rho\beta\Delta T l^3g}{\eta\alpha}</math>जहां हमने औसत द्रव्यमान घनत्व <math>\rho</math> थर्मल विस्तार गुणांक <math>\beta</math> और दूरी <math>l</math> के पार तापमान अंतर <math>\Delta T</math> के तरल पदार्थ के लिए घनत्व अंतर <math>\Delta\rho=\rho\beta\Delta T</math> अनुमानित किया है।
-जहां हमने घनत्व अंतर का अनुमान लगाया <math>\Delta\rho=\rho\beta\Delta T</math> औसत द्रव्यमान घनत्व के तरल पदार्थ के लिए <math>\rho</math>, [[ताप विस्तार प्रसार गुणांक]] <math>\beta</math> और तापमान में अंतर <math>\Delta T</math> दूरी के पार <math>l</math>.
 रेलेघ संख्या को ग्राशोफ़ संख्या और प्रांटल संख्या के गुणनफल के रूप में लिखा जा सकता है:<ref name=":1"/><ref name=":2"/>
 <math display="block">\mathrm{Ra} = \mathrm{Gr}\mathrm{Pr}.</math>
-==शास्त्रीय परिभाषा==
+==उत्कृष्ट परिभाषा==
 एक ऊर्ध्वाधर दीवार के निकट मुक्त संवहन के लिए, रेले संख्या को इस प्रकार परिभाषित किया गया है:
 <math display="block">\mathrm{Ra}_{x} = \frac{g \beta} {\nu \alpha} (T_s - T_\infty) x^3 = \mathrm{Gr}_{x}\mathrm{Pr}</math>
-कहाँ:
+जहाँ :
 *x विशेषता लंबाई है
-*रा<sub>''x''</sub> विशेषता लंबाई x के लिए रेले संख्या है
+*Ra<sub>''x''</sub> विशेषता लंबाई x के लिए रेले संख्या है
 *g गुरुत्वाकर्षण के कारण होने वाला त्वरण है
-*β थर्मल विस्तार का गुणांक है (आदर्श गैसों के लिए 1/T के बराबर, जहां T पूर्ण तापमान है)।
+*β थर्मल विस्तार का गुणांक है (आदर्श गैसों के लिए 1/T के समान , जहां T पूर्ण तापमान है)।
 *<math>\nu</math> गतिज श्यानता है
 *α तापीय विसरणशीलता है
-*टी<sub>s</sub>सतह का तापमान है
+*''T<sub>s</sub>'' सतह का तापमान है
-*टी<sub>∞</sub> शांत तापमान है (वस्तु की सतह से दूर द्रव तापमान)
+*''T''<sub>∞</sub> शांत तापमान है (वस्तु की सतह से दूर द्रव तापमान)
-*जीआर<sub>''x''</sub> विशेषता लंबाई x के लिए ग्राशोफ़ संख्या है
+*Gr<sub>''x''</sub> विशेषता लंबाई x के लिए ग्राशोफ़ संख्या है
-*पीआर प्रांटल नंबर है
+*Pr प्रांटल नंबर है
 उपरोक्त में, द्रव गुण Pr, ν, α और β का मूल्यांकन [[फिल्म तापमान]] पर किया जाता है, जिसे इस प्रकार परिभाषित किया गया है:
@@ Line 43: / Line 46: @@
 <math display="block">\mathrm{Ra}^{*}_{x} = \frac{g \beta q''_o} {\nu \alpha k} x^4 </math>
-कहाँ:
+जहाँ :
-*क्यू"<sub>o</sub>एकसमान सतह ऊष्मा प्रवाह है
+*''q″<sub>o</sub>'' एकसमान सतह ऊष्मा प्रवाह है
 *k तापीय चालकता है।<ref>M. Favre-Marinet and S. Tardu, Convective Heat Transfer, ISTE, Ltd, London, 2009</ref>
@@ Line 51: / Line 54: @@
 ===ठोस बनाने वाली मिश्रधातुएँ===
-रेले नंबर का उपयोग एक ठोस मिश्र धातु के गूदेदार क्षेत्र में [[ए-अलग करता है]] जैसे संवहन संबंधी अस्थिरताओं की भविष्यवाणी करने के लिए एक मानदंड के रूप में भी किया जा सकता है। मटमैले क्षेत्र रेले नंबर को इस प्रकार परिभाषित किया गया है:
+रेले नंबर का उपयोग ठोस मिश्र धातु के भावुक क्षेत्र में ए-सेग्रीगेट्स जैसे संवहन संबंधी अस्थिरताओं की पूर्वानुमान करने के लिए मानदंड के रूप में भी किया जा सकता है। भावुक क्षेत्र रेले नंबर को इस प्रकार परिभाषित किया गया है:
 <math display="block">\mathrm{Ra} = \frac{\frac{\Delta \rho}{\rho_0}g \bar{K} L}{\alpha \nu} = \frac{\frac{\Delta \rho}{\rho_0}g \bar{K} }{R \nu}</math>
-कहाँ:
+जहाँ :
 *<span style= text-decoration:overline >K</span> औसत पारगम्यता है (मश के प्रारंभिक भाग की)
-*एल विशेषता लंबाई का पैमाना है
+*''L'' विशेषता लंबाई का मापदंड है
 *α तापीय विसरणशीलता है
 *ν गतिज श्यानता है
-*आर जमने या इज़ोटेर्म गति है।<ref name="ReferenceA">{{cite journal |last1=Torabi Rad |first1=M. |last2=Kotas |first2=P. |last3=Beckermann |first3=C. |author3-link=Christoph Beckermann |title=स्टील कास्टिंग और सिल्लियों में ए-सेग्रीगेट्स के निर्माण के लिए रेले नंबर मानदंड|journal=Metall. Mater. Trans. A |date=2013 |volume=44A |issue=9 |pages=4266–4281|doi=10.1007/s11661-013-1761-4 |bibcode=2013MMTA...44.4266R |s2cid=137652216 }}</ref>
+*''R'' जमने या इज़ोटेर्म गति है।<ref name="ReferenceA">{{cite journal |last1=Torabi Rad |first1=M. |last2=Kotas |first2=P. |last3=Beckermann |first3=C. |author3-link=Christoph Beckermann |title=स्टील कास्टिंग और सिल्लियों में ए-सेग्रीगेट्स के निर्माण के लिए रेले नंबर मानदंड|journal=Metall. Mater. Trans. A |date=2013 |volume=44A |issue=9 |pages=4266–4281|doi=10.1007/s11661-013-1761-4 |bibcode=2013MMTA...44.4266R |s2cid=137652216 }}</ref>
-जब रेले संख्या एक निश्चित महत्वपूर्ण मान से अधिक हो जाती है तो ए-सेग्रीगेट्स बनने की भविष्यवाणी की जाती है। यह महत्वपूर्ण मूल्य मिश्र धातु की संरचना से स्वतंत्र है, और यह सुजुकी मानदंड जैसे संवहनी अस्थिरता की भविष्यवाणी के लिए अन्य मानदंडों पर रेले संख्या मानदंड का मुख्य लाभ है।
+जब रेले संख्या निश्चित महत्वपूर्ण मान से अधिक हो जाती है तो ए-सेग्रीगेट्स बनने की पूर्वानुमान की जाती है। यह महत्वपूर्ण मूल्य मिश्र धातु की संरचना से स्वतंत्र है, और यह सुजुकी मानदंड जैसे संवहनी अस्थिरता की पूर्वानुमान के लिए अन्य मानदंडों पर रेले संख्या मानदंड का मुख्य लाभ है।
-तोराबी राड एट अल. दिखाया गया कि स्टील मिश्र धातुओं के लिए महत्वपूर्ण रेले संख्या 17 है।<ref name="ReferenceA"/>पिकरिंग एट अल. तोराबी रेड की कसौटी का पता लगाया, और इसकी प्रभावशीलता को और सत्यापित किया। सीसा-टिन और निकल-आधारित सुपर-मिश्र धातुओं के लिए महत्वपूर्ण रेले नंबर भी विकसित किए गए थे।<ref>{{cite journal |last1=Pickering |first1=E.J. |last2=Al-Bermani |first2=S. |last3=Talamantes-Silva |first3=J. |title=स्टील सिल्लियों में ए-पृथक्करण के लिए मानदंड का अनुप्रयोग|journal=Materials Science and Technology |date=2014|volume=31 |issue=11 |page=1313 |doi=10.1179/1743284714Y.0000000692 |bibcode=2015MatST..31.1313P |s2cid=137549220 }}</ref>
+तोराबी राड एट अल. दिखाया गया कि स्टील मिश्र धातुओं के लिए महत्वपूर्ण रेले संख्या 17 है।<ref name="ReferenceA"/> पिकरिंग एट अल. तोराबी रेड की मानदंड का पता लगाया जाता है, और इसकी प्रभावशीलता को और सत्यापित किया गया। सीसा-टिन और निकल-आधारित सुपर-मिश्र धातुओं के लिए महत्वपूर्ण रेले नंबर भी विकसित किए गए थे।<ref>{{cite journal |last1=Pickering |first1=E.J. |last2=Al-Bermani |first2=S. |last3=Talamantes-Silva |first3=J. |title=स्टील सिल्लियों में ए-पृथक्करण के लिए मानदंड का अनुप्रयोग|journal=Materials Science and Technology |date=2014|volume=31 |issue=11 |page=1313 |doi=10.1179/1743284714Y.0000000692 |bibcode=2015MatST..31.1313P |s2cid=137549220 }}</ref>
 ===छिद्रपूर्ण मीडिया===
-उपरोक्त रेले नंबर हवा या पानी जैसे थोक तरल पदार्थ में संवहन के लिए है, लेकिन संवहन तब भी हो सकता है जब तरल पदार्थ अंदर होता है और एक झरझरा माध्यम भरता है, जैसे कि पानी से संतृप्त झरझरा चट्टान।<ref>{{Cite journal |last1=Lister |first1=John R. |last2=Neufeld |first2=Jerome A. |last3=Hewitt |first3=Duncan R. |date=2014 |title=त्रि-आयामी झरझरा माध्यम में उच्च रेले संख्या संवहन|journal=Journal of Fluid Mechanics|language=en|volume=748|pages=879–895 |arxiv=0811.0471 |doi=10.1017/jfm.2014.216 |bibcode=2014JFM...748..879H |s2cid=43758157 |issn=1469-7645}}</ref> फिर रेले नंबर, जिसे कभी-कभी रेले-डार्सी नंबर भी कहा जाता है, अलग है। एक थोक तरल पदार्थ में, यानी, एक छिद्रपूर्ण माध्यम में नहीं, स्टोक्स के नियम से, आकार के एक डोमेन की गिरने की गति <math>l</math> तरल का <math>u \sim \Delta\rho l^2 g/\eta</math>. झरझरा माध्यम में, इस अभिव्यक्ति को डार्सी के नियम से प्रतिस्थापित कर दिया जाता है <math>u \sim \Delta\rho k g/\eta</math>, साथ <math>k</math> झरझरा माध्यम की पारगम्यता. रेले या रेले-डार्सी नंबर तब है
+उपरोक्त रेले नंबर हवा या पानी जैसे थोक तरल पदार्थ में संवहन के लिए है, किंतु संवहन तब भी हो सकता है जब तरल पदार्थ अंदर होता है और छिद्रपूर्ण माध्यम भरता है, जैसे कि पानी से संतृप्त छिद्रपूर्ण चट्टान। <ref>{{Cite journal |last1=Lister |first1=John R. |last2=Neufeld |first2=Jerome A. |last3=Hewitt |first3=Duncan R. |date=2014 |title=त्रि-आयामी झरझरा माध्यम में उच्च रेले संख्या संवहन|journal=Journal of Fluid Mechanics|language=en|volume=748|pages=879–895 |arxiv=0811.0471 |doi=10.1017/jfm.2014.216 |bibcode=2014JFM...748..879H |s2cid=43758157 |issn=1469-7645}}</ref> फिर रेले नंबर, जिसे कभी-कभी रेले-डार्सी नंबर भी कहा जाता है, जो की अलग है। थोक तरल पदार्थ में, अथार्त , छिद्रपूर्ण माध्यम में नहीं, स्टोक्स समीकरण से, तरल के आकार <math>l</math> के डोमेन की गिरने की गति <math>u \sim \Delta\rho l^2 g/\eta</math> छिद्रपूर्ण माध्यम में, इस अभिव्यक्ति को डार्सी के नियम <math>u \sim \Delta\rho k g/\eta</math> से प्रतिस्थापित किया जाता है, जिसमें छिद्रपूर्ण माध्यम की पारगम्यता <math>k</math> होती है। रेले या रेले-डार्सी नंबर तब है
 <math display="block">\mathrm{Ra}=\frac{\rho\beta\Delta T klg}{\eta\alpha}</math>
-यह ठोस मिश्रधातु के गूदेदार क्षेत्र में, ए-सेग्रीगेट्स पर भी लागू होता है।<ref name="ReferenceA"/>
+यह ठोस मिश्रधातु के गूदेदार क्षेत्र में, ए-सेग्रीगेट्स पर भी प्रयुक्त होता है।<ref name="ReferenceA"/>
 ===[[भूभौतिकी]]य अनुप्रयोग===
-भूभौतिकी में, रेले संख्या मौलिक महत्व की है: यह पृथ्वी के आवरण जैसे तरल पदार्थ के भीतर संवहन की उपस्थिति और शक्ति को इंगित करती है। मेंटल एक ठोस है जो भूवैज्ञानिक समय के पैमाने पर तरल पदार्थ के रूप में व्यवहार करता है। अकेले आंतरिक ताप के कारण पृथ्वी के आवरण के लिए रेले संख्या, रा<sub>H</sub>, द्वारा दिया गया है:
+भूभौतिकी में, रेले संख्या मौलिक महत्व की है: यह पृथ्वी के आवरण जैसे तरल पदार्थ के अंदर संवहन की उपस्थिति और शक्ति को निरुपित करती है। मेंटल ठोस है जो भूवैज्ञानिक समय के मापदंड पर तरल पदार्थ के रूप में व्यवहार करता है। अकेले आंतरिक तापन, Ra''<sub>H</sub>'', के कारण पृथ्वी के मेंटल के लिए रेले संख्या इस प्रकार दी गई है:
 <math display="block">\mathrm{Ra}_H = \frac{g\rho^{2}_{0}\beta HD^5}{\eta \alpha k}</math>
-कहाँ:
+जहाँ :
-*एच प्रति इकाई द्रव्यमान [[रेडियोजेनिक ताप]] उत्पादन की दर है
+*''H'' प्रति इकाई द्रव्यमान [[रेडियोजेनिक ताप]] उत्पादन की दर है
 *η गतिशील श्यानता है
 *k तापीय चालकता है
-*डी [[मेंटल (भूविज्ञान)]] की गहराई है।<ref name=Bunge>{{cite journal |first1=Hans-Peter |last1=Bunge |last2=Richards |first2=Mark A. |last3=Baumgardner |first3=John R. |year=1997 |title=A sensitivity study of three-dimensional spherical mantle convection at 10<sup>8</sup> Rayleigh number: Effects of depth-dependent viscosity, heating mode, and endothermic phase change| journal = [[Journal of Geophysical Research]] | pages = 11991–12007 | volume = 102 |issue=B6 |doi=10.1029/96JB03806 |bibcode = 1997JGR...10211991B |doi-access=free }}</ref>
+*''D'' [[मेंटल (भूविज्ञान)]] की गहराई है।<ref name=Bunge>{{cite journal |first1=Hans-Peter |last1=Bunge |last2=Richards |first2=Mark A. |last3=Baumgardner |first3=John R. |year=1997 |title=A sensitivity study of three-dimensional spherical mantle convection at 10<sup>8</sup> Rayleigh number: Effects of depth-dependent viscosity, heating mode, and endothermic phase change| journal = [[Journal of Geophysical Research]] | pages = 11991–12007 | volume = 102 |issue=B6 |doi=10.1029/96JB03806 |bibcode = 1997JGR...10211991B |doi-access=free }}</ref>
-कोर से मेंटल के निचले हीटिंग के लिए एक रेले नंबर, रा<sub>T</sub>, को इस प्रकार भी परिभाषित किया जा सकता है:
+कोर से मेंटल के निचले हीटिंग के लिए रेले नंबर, Ra''<sub>T</sub>'', को इस प्रकार भी परिभाषित किया जा सकता है:
 <math display="block">\mathrm{Ra}_T = \frac{\rho_{0}^2 g\beta\Delta T_\text{sa}D^3 C_P}{\eta k}</math>
-कहाँ:
+जहाँ :
 *ΔT<sub>sa</sub> संदर्भ मेंटल तापमान और कोर-मेंटल सीमा के बीच सुपरएडियाबेटिक तापमान अंतर है
-*सी<sub>P</sub>स्थिर दबाव पर विशिष्ट ताप क्षमता है।<ref name=Bunge />
+*''C<sub>P</sub>'' स्थिर दबाव पर विशिष्ट ताप क्षमता है।<ref name=Bunge />
-पृथ्वी के आवरण के लिए उच्च मान इंगित करता है कि पृथ्वी के भीतर संवहन जोरदार और समय-परिवर्तनशील है, और यह संवहन गहरे आंतरिक भाग से सतह तक पहुंचाई जाने वाली लगभग सभी गर्मी के लिए जिम्मेदार है।
+पृथ्वी के आवरण के लिए उच्च मान निरुपित करता है कि पृथ्वी के अंदर संवहन सशक्त और समय-परिवर्तनशील है, और यह संवहन गहरे आंतरिक भाग से सतह तक पहुंचाई जाने वाली लगभग सभी ऊष्मा के लिए उत्तदायित्व है।
-==यह भी देखें==
+==यह भी देखें                                                                                                                                             ==
 * ग्राशोफ़ संख्या
 * प्रैंडटल नंबर
@@ Line 110: / Line 111: @@
 {{NonDimFluMech}}
-{{DEFAULTSORT:Rayleigh Number}}[[Category: कंवेक्शन]] [[Category: द्रव यांत्रिकी की आयामहीन संख्या]] [[Category: ऊष्मागतिकी की आयामहीन संख्याएँ]] [[Category: द्रव गतिविज्ञान]] [[Category: आयामहीन संख्याएँ]]
+{{DEFAULTSORT:Rayleigh Number}}
-[[Category: Machine Translated Page]]
+[[Category:CS1 English-language sources (en)]]
-[[Category:Created On 07/08/2023]]
+[[Category:Collapse templates|Rayleigh Number]]
+[[Category:Created On 07/08/2023|Rayleigh Number]]
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+[[Category:Machine Translated Page|Rayleigh Number]]
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