Jaké je číslo Nusselt?
Nusseltové číslo je produktem porovnání poměru pro přenos tepla mezi dvěma tekutinami, kde je přenos tepla konvekce dělen tepelnou vodivostí materiálu v klidu. Je to číslo bez jednotky, které v podstatě poskytuje porovnávací rychlost pro to, jak se rychlé teplo přenáší mezi materiály, kde probíhá konvekce, nebo tok plynu nebo kapaliny, ve srovnání se základním přenosem tepla vedením, kde dochází k malému vnitřnímu pohybu hmoty. Ačkoli se číslo Nusselt často používá k měření přenosu tepla v tekutinách, lze jej také použít k porovnání konvekce s vedením rychlosti přenosu tepla mezi pevnými látkami průtokem plynu. Základ pro srovnání přenosu tepla v materiálech založil Ernst Wilhelm Nusselt, německý mechanický inženýr, který učil v Drážďanech během počátku 20. století. Jeho průkopnická práce v mechanice Fluid v té době vedla k tomu, že se po něm pojmenovalo číslo Nusselta.
Typická konvekce NUSSELT Number rovnice je nu = hl/λ. nu představuje Nusseltové číslo, h je koeficient přenosu tepla, který lze měřit ve Watts na metr čtvereční časy teploty Kelvin (W/M 2 k). l se rovná délce mezní vrstvy v metrech materiálu, kde se přenáší teplo, a lambda (λ) představuje zavedenou tepelnou vodivost materiálu ve wattech na metr kelvin nebo w/mk. Měření Nusseltova čísla tepla je měření pouze přes hranice povrchu a přímo souvisí s Newtonovým zákonem chlazení, ze kterého lze také odvodit číslo.
Když je korelace Nusselt blíže k hodnotě jedné, ukazuje to typ toku přenosu tepla známý jako laminární průtok nebo tok slimáku, což naznačuje, že probíhá velmi malý pohyb tekutiny a je důležité vodivé tepelné ztráty. Jak se průtoky zvyšují, jsou DEPopisováno jako turbulentní a může často vést k hodnotám nusseltových čísel, které se pohybují od 100 až do 1 000. Jakákoli hodnota pro Nusseltové číslo mezi 100 až 1 000 svědčí o tom, že dominantní forma přenosu tepla je konvekcí a vedení hraje pouze menší roli. Taková čísla jsou důležitými hodnotami, které je třeba vědět v různých aspektech inženýrství, kde přenos tepla může být žádoucí nebo nežádoucí vlastností. Rychlost přenosu válců s vysokým počtem nusseltových čísel je považována za turbulentní a účinná metoda přenosu tepla, například v průtoku tekutin potrubím, kde se ztratí jen málo tepelné energie v materiálu vedením do vnějšího prostředí.