У тих випадках, коли нагрівання порошку переважно визначається конвекцією і теплопровідністю (Тт 104 К), Nu 2 і його значення визначаються умовами обтікання. При континуальному режимі обтікання Nu ~ 2. За наявності ефектів розрідженості газу Nu » 0,58-0,85.

Важливою величиною, що визначає характер процесу теплопередачі на межі поділу тверде тіло—газ, є число Біо. Це відношення внутрішнього термічного опору процесу теплопровідності твердого тіла до зовнішнього термічного опору тепловіддачі:

ßj = 'о / лі =

де л, — коефіцієнт теплопровідності твердого тіла; "кх/Ій — теплова провідність твердого тіла; /оД, — тепловий чи термічний опір. Термічний опір дає величину спаду температури твердого тіла на одиницю густини теплового потоку.

Число Біо істотно відрізняється від числа Нуссельта, незважаючи на зовнішню подібність у записі. До числа Біо входить коефіцієнт теплопровідності твердого тіла, а в число Нуссельта — коефіцієнт теплопровідності газу.

Критерій Біо дає можливість провести аналіз нагрівання порошку у високотемпературному газі і виявити стадії, що лімітують ефективність цього процесу. Для сферичних частинок діаметром d критерій Біо має вигляд

Ві -ш/ . 2Л|

Наприклад, якщо взяти частинки, що напилюються, за кульки діаметром ßf = 100 мкм, можна оцінити критерій Біо нагрівання порошків у плазмі газів, які зазвичай застосовуються при нанесенні покриття (табл. 3.2).

Для плазми з низькими переносними властивостями, тобто низьким коефіцієнтом тепловіддачі від плазми до частинки а, як правило, Ві 1. Це означає, що в плазмі аргону, азоту (а також гелію) теплопередача лімітується підведенням тепла до частинки з плазмового струменя. Істотно змінюється процес нагрівання в плазмі водню або аміаку. При напиленні низькотеплопровідних матеріалів плазмою цих газів значення критерію Біо стає більше, ніж одиниця (Ві 1) і теплопередача лімітується відведенням тепла вглиб частинки.