¿Cuáles son las diferencias entre el número de Rayleigh, el número de Richardson, el número de Prandtl y el número de Grashof?

Trataré de dar una explicación sin fórmulas.

El número de Prandtl es la relación entre la difusividad de flujo (viscosidad) y la difusividad de calor. Depende de la temperatura y es solo una combinación de propiedades del material. También proporciona la relación entre el grosor de la capa límite de flujo y el grosor de la capa límite de calor.

El número de Grashof se utiliza para caracterizar la convección natural (libre). Da la relación entre las fuerzas de flotabilidad y las fuerzas viscosas. Suele ser muy grande (miles de millones). La convección es constante para valores bajos de números Grasshof (aproximadamente hasta 10.000) laminar inestable hasta aproximadamente 10 millones y turbulenta por encima de 10 mil millones. El número de Grasshof es proporcional a la diferencia de temperatura característica.

El número de Rayleigh es solo el número de Prandtl multiplicado por Grashof. Se dan algunas fórmulas empíricas para estimar el coeficiente de transferencia de calor usando el número de Rayleigh.

El número de Richardson mide la flotabilidad contra el gradiente de flujo. Si es pequeño (menos de uno), la flotabilidad no es importante en el flujo.