阿基米德数
2024-07-06阿基米德数(英语:Archimedes number,Ar)是一个因希腊科学家阿基米德而得名的流体力学无因次数,可用来判别因密度差异造成的流体运动,其形式如下:
A
r
=
g
L
3
ρ
ℓ
(
ρ
−
ρ
ℓ
)
μ
2
{\displaystyle {\rm {Ar}}={\frac {gL^{3}\rho _{\ell }(\rho -\rho _{\ell })}{\mu ^{2}}}}
其中
g
{\displaystyle g}
为重力加速度,
ρ
ℓ
{\displaystyle \rho _{\ell }}
为流体的密度,单位为
k
g
/
m
3
{\displaystyle kg/m^{3}}
,
ρ
{\displaystyle \rho }
为物体的密度,单位为
k
g
/
m
3
{\displaystyle kg/m^{3}}
,
μ
{\displaystyle \mu }
为动黏滞系数,单位为
k
g
/
m
s
{\displaystyle kg/ms}
,
L
{\displaystyle L}
为物体特征长度,单位为
m
{\displaystyle m}
。阿基米德数也可表示为格拉斯霍夫数和雷诺数平方的比值,也是浮力及惯性力的比值:
A
r
=
G
r
R
e
2
{\displaystyle Ar={\frac {Gr}{Re^{2}}}}
[1]在分析液体潜在的混合对流现象时,阿基米德数可用来比较自由对流及强制对流的相对强度,若Ar >> 1,对流现象中以自由对流为主,若Ar << 1,则以强制对流为主。