Wie lautet die Nusselt -Nummer?

Eine Nusselt -Zahl ist das Produkt eines Verhältnisses für Wärmeübertragung zwischen zwei Flüssigkeiten, bei denen die Konvektionswärmeübertragung durch die thermische Leitfähigkeit des in Ruhe gelegenen Materials geteilt wird. Es handelt sich um eine uneinheitslose Zahl, die im Wesentlichen eine Vergleichsrate für die schnelle Wärme zwischen Materialien liefert, in denen eine Konvektion stattfindet, oder einen Fluss von Gas oder Flüssigkeit im Vergleich zur Grundübertragung durch Leitung, bei der nur wenig interne Bewegung der Materie stattfindet. Obwohl die Nusselt -Zahl häufig zur Messung der Wärmeübertragung in Flüssigkeiten verwendet wird, kann sie auch zum Vergleich der Konvektion mit der Leitung der Wärmeübertragungsraten zwischen Festkörpern durch Gasfluss verwendet werden. Die Grundlage für Vergleiche der Wärmeübertragung in Materialien wurde von Ernst Wilhelm Nusselt, einem deutschen Maschinenbauingenieur, der in Dresden in den frühen 20 ^th Jahrhundert in Dresden unterrichtete. Seine Pionierarbeit in Fluidmechanik zu dieser Zeit führte dazu, dass die Nusselt -Nummer nach ihm benannt wurde.

Eine typische Konvektion Nusselt -Zahl -Gleichung ist nu = hl/λ. nu repräsentiert die Nusselt -Zahl, h der Wärmeübertragungskoeffizient, der in Watt pro Quadratmeter -Male das Temperaturkelvin (w/m ² k) gemessen werden kann. l entspricht der Länge der Grenzschicht in Messgeräten eines Materials, in dem Wärme übertragen wird, und lambda (λ) repräsentiert die etablierte thermische Leitfähigkeit des Materials in Watt pro Meter Kelvin oder w/mk. Die Messung der Nusselt -Zahlenwärme ist nur eine Messung über Oberflächengrenzen und steht in direktem Zusammenhang mit dem Newtonschen Kühlgesetz, aus dem auch die Zahl abgeleitet werden kann.

Wenn die Nusselt -Korrelation nahe an einem Wert von einem liegt, zeigt dies eine Art von Wärmeübertragungsstrom, der als laminarer Fluss oder Slugstrom bekannt ist, was darauf hinweist, dass nur sehr wenig Flüssigkeitsbewegung stattfindet und der leitende Wärmeverlust wichtig ist. Mit zunehmender Durchflussraten sind sie de deals turbulent geschrieben und kann häufig zu Nusselt -Zahlenwerten führen, die zwischen 100 bis zu 1.000 liegen. Jeder Wert für eine Nusselt -Zahl zwischen 100 und 1.000 zeigt die Tatsache, dass die dominierende Form der Wärmeübertragung durch Konvektion erfolgt und die Leitung nur eine untergeordnete Rolle spielt. Solche Zahlen sind wichtige Werte, die in verschiedenen Aspekten des Engineerings wissen sollten, wenn die Wärmeübertragung entweder ein wünschenswertes oder unerwünschtes Merkmal sein kann. Eine hohe Nusselt -Zylinderübertragungsrate wird als turbulent angesehen und eine effiziente Methode zur Wärmeübertragung, z.