Hvad er Nusselt -nummeret?
Et Nusselt -nummer er produktet af en forholdssammenligning for varmeoverførsel mellem to væsker, hvor konvektionsvarmeoverførsel er divideret med den termiske ledningsevne af materialet i hvile.Det er et enhedsløst tal, der i det væsentlige giver en sammenligningshastighed for, hvor hurtig varme overføres mellem materialer, hvor konvektion finder sted, eller en strøm af en gas eller væske sammenlignet med grundlæggende varmeoverførsel ved ledning, hvor lidt intern bevægelse af stofforekommer.Selvom Nusselt -nummeret ofte bruges til at måle varmeoverførsel i væsker, kan det også bruges til at sammenligne konvektion med ledningsvarmeoverførselshastigheden mellem faste stoffer ved gasstrøm.Grundlaget for sammenligninger af varmeoverførsel i materialer blev oprettet af Ernst Wilhelm Nusselt, en tysk mekanisk ingeniør, der underviste i Dresden i det tidlige 20. århundrede.Hans banebrydende arbejde i fluidmekanik på det tidspunkt resulterede i, at Nusselt -nummeret blev opkaldt efter ham. En typisk konvektion Nusselt -nummer ligning er nu ' hl/ lambda;.
Nurepræsenterer Nusselt -tallet, H er varmeoverførselskoefficienten, der kan måles i watt pr. Kvadratmeter gange temperaturen kelvin (w/m 2 k). L er lig med længden af grænselaget i meter af et materiale, hvor der overføres varme, og lambda ( lambda;) repræsenterer den etablerede termiske ledningsevne af materialet i watt pr. Meter Kelvin eller W/Mk.Målingen af Nusselt -nummervarme er kun en måling på tværs af overfladegrænser og er direkte relateret til Newton Law om afkøling, hvorfra antallet også kan afledes. Når Nusselt -korrelation er tæt på en værdi af en, indikerer dette, at en type varmeoverførselsstrømning kendt som laminær strømning eller snegle strømning, hvilket indikerer, at meget lidt væskebevægelse finder sted, og ledende varmetab er vigtig.Når strømningshastighederne stiger, beskrives de som turbulente og kan ofte resultere i Nusselt -nummerværdier, der spænder fra 100 på op til 1.000.Enhver værdi for et Nusselt -nummer mellem 100 til 1.000 er tegn på det faktum, at den dominerende form for varmeoverførsel, der finder sted, er ved konvektion, og ledningen kun spiller en mindre rolle.Sådanne tal er vigtige værdier at kende i forskellige aspekter af teknik, hvor varmeoverførsel enten kan være en ønskelig eller uønsket egenskab.En høj Nusselt -antal cylinderoverførselshastighed anses for at være turbulent og en effektiv metode til varmeoverførsel, såsom i fluidstrøm gennem rør, hvor lidt varmeenergi i materialet går tabt gennem ledning til det udvendige miljø.