Fourier sayısı nedir ?
Fourier sayısı, ısı transferi hesaplamaların kullanılan boyutsuz bir sayı olup katılarda ısı iletim hızının isi depolanma hızına oranını ifade etmek için kullanılır. İsim babası 1768-1830 yılları arasında yaşayan Fransız fizikçi ve matematikçi Jean Baptiste Joseph Fourier.
Fourier sayısı, zamana bağlı taşıma olaylarının analizinde, genellikle konveksiyon mevcutsa Biot sayısı ile birlikte kullanılır. Fourier sayısı, ısı denkleminin boyutsuzlaştırılmasında doğal olarak ortaya çıkar. Termal difüzivitenin kütle difüzivitesi ile değiştirilmesi durumunda kütle difüzyonu çalışmalarında da kullanılabilir.
To düzgün bir sıcaklığında ve L kalınlığında düzgün bir levha alalım. Levhanın bir tarafı t = 0 zamanında daha yüksek sıcaklığa, Th değerine kadar ısıtılsın. Diğer taraf ise adiyabatik olarak kabul edilsin. Cismin diğer tarafının önemli bir sıcaklık değişimi göstermesi için gereken süre difüzyon süresi olup td ile gösterilsin.
Hesaplamalar yapıldıktan sonra eğer Fo ≪ 1 ise, diğer tarafın sıcaklık değiştirmesi için yeterli zaman geçmemiştir. Bu durumda, önemli sıcaklık değişimi yalnızca ısıtılan tarafın yakınında meydana gelir ve levhanın büyük bir kısmı To sıcaklığında kalır.
Fo ≅ 1 olduğunda, L kalınlığı boyunca önemli sıcaklık değişimi meydana gelir ve levhanın hiçbir kısmı To sıcaklığında kalmaz.
Fo ≫ 1 olduğunda, levhanın kararlı duruma yaklaşması için yeterli zaman geçmiştir. Levhanın tamamı Th sıcaklığına yaklaşır.