Grashof数 — CAE用语解释
Grashof数
老师，我要用CFD解析电子电路板的自然冷却，有人让我确认Grashof数。这和Reynolds数一样吗？
定义
请教我Grashof数的定义。
Grashof数(Gr)是表示浮力与粘性力比值的无量纲数，由 Gr = gβΔTL³/ν² 公式定义。g是重力加速度，β是体积膨胀系数，ΔT是温度差，L是代表长度，ν是动粘度。与表示强制对流势的Reynolds数不同，Grashof数表示自然对流的势。
明白了，温度差越大，Gr越大，浮力驱动的流动就越强。
完全正确。而且L是立方项，所以代表长度的选择非常重要。例如，基板高度从10cm变为20cm时，即使其他条件相同，Gr也会相差8倍。
流体解析中的作用
在CFD设置中如何利用Grashof数？
首先，通过Gr×Pr（=Rayleigh数）的值可以判断流动是层流还是湍流。当Ra>10^9左右时会发生湍流转变，所以这是决定是否需要湍流模型的指标。在电子设备自然冷却中，Ra通常在10^6～10^8范围内，这意味着大多数情况下层流计算就足够了。
需要和Rayleigh数结合使用啊。Boussinesq近似又怎么相关？
在自然对流的CFD中，通常采用Boussinesq近似，用浮力项简洁地表示密度变化。此时浮力的大小正好由Grashof数决定。当βΔT约为0.1或更小时，近似精度足够可靠。
相关用语
请告诉我Grashof数周围应该了解的用语。
这些是需要掌握的。
L的立方项这一点真是盲点。我先计算Rayleigh数，从湍流模型的必要性开始判断。
很好。垂直平面的自然对流有很多实验相关式，正好可以和CFD结果对比验证。这是很好的学习材料。
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在使用Grashof数的实务中遇到什么课题吗？
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