Qual è il numero di Nusselt?

Un numero di Nusselt è il prodotto di un confronto del rapporto per il trasferimento di calore tra due fluidi in cui il trasferimento di calore convezione è diviso per la conduttività termica del materiale a riposo.È un numero senza unità che fornisce essenzialmente un tasso di confronto per la velocità di calore rapida tra i materiali in cui si svolge la convezione o un flusso di gas o liquido, rispetto al trasferimento di calore di base per conduzione in cui scarso movimento interno della materiasi sta verificando.Sebbene il numero di Nusselt venga spesso utilizzato per misurare il trasferimento di calore nei fluidi, può anche essere utilizzato per confrontare la convezione con le velocità di trasferimento del calore della conduzione tra i solidi per flusso di gas.La base per i confronti del trasferimento di calore nei materiali è stata istituita da Ernst Wilhelm Nusselt, un ingegnere meccanico tedesco che ha insegnato a Dresda all'inizio del 20 ° secolo.Il suo lavoro pionieristico in meccanica fluida all'epoca ha comportato che il numero di Nusselt prende il nome da lui. Una tipica equazione del numero di Nusselt di convezione è Nu ' Hl/ Lambda;.

Nu

rappresenta il numero di Nusselt, H è il coefficiente di trasferimento di calore che può essere misurato in watt per metro quadrato volte la temperatura Kelvin (w/m 2 K). ^L è uguale alla lunghezza dello strato limite in metri di un materiale in cui viene trasferito il calore e lambda ( lambda;) rappresenta la conduttività termica consolidata del materiale in watt per metro Kelvin o W/mk.La misurazione del calore del numero di Nusselt è una misurazione solo attraverso i confini della superficie ed è direttamente correlata alla legge di raffreddamento dei newton da cui è possibile derivare anche il numero. Quando la correlazione di Nusselt è vicina a un valore di uno, questo indica un tipo di flusso di trasferimento di calore noto come flusso laminare o flusso di lumaca, il che indica che sta avvenendo un movimento del fluido molto scarso e la perdita di calore conduttiva è importante.Con l'aumentare delle portate, sono descritte come turbolenti e possono spesso provocare valori di numeri di Nusselt che vanno da 100 a fino a 1.000.Qualsiasi valore per un numero di Nusselt compreso tra 100 e 1.000 è indicativo del fatto che la forma dominante di trasferimento di calore è per convezione e la conduzione svolge solo un ruolo minore.Tali numeri sono valori importanti da conoscere in vari aspetti dell'ingegneria, in cui il trasferimento di calore può essere un tratto desiderabile o indesiderabile.Un elevato tasso di trasferimento del cilindro di Nusselt è considerato turbolento e un metodo efficiente di trasferimento di calore, come nel flusso di fluidi attraverso le tubazioni in cui poca energia termica nel materiale viene persa attraverso la conduzione all'ambiente esterno.