¿Cuál es el número de Nusselt?

Un número de Nusselt es el producto de una comparación de relación para la transferencia de calor entre dos fluidos donde la transferencia de calor de convección se divide por la conductividad térmica del material en reposo. Es un número sin unidad que esencialmente proporciona una tasa de comparación de cómo se transfiere el calor rápido entre los materiales donde se realiza la convección, o un flujo de gas o líquido, en comparación con la transferencia de calor básica por conducción donde se produce poco movimiento interno de la materia. Aunque el número de Nusselt a menudo se usa para medir la transferencia de calor en los fluidos, también se puede usar para comparar la convección con las tasas de transferencia de calor de conducción entre los sólidos por el flujo de gas. La base para las comparaciones de la transferencia de calor en materiales fue establecida por Ernst Wilhelm Nusselt, un ingeniero mecánico alemán que enseñó en Dresde a principios de los 20

th siglo. Su trabajo pionero en la mecánica fluida en ese momento resultó en que el número de Nusselt llevara su nombre.

Una convección típica de la ecuación de número de nusselt es nu = hl/λ. nu representa el número de Nusselt, h es el coeficiente de transferencia de calor que se puede medir en vatios por metro cuadrado tiempos de temperatura kelvin (w/m 2 k). L es igual a la longitud de la capa límite en metros de un material donde se transfiere calor, y lambda (λ) representa la conductividad térmica establecida del material en vatios por metro kelvin o w/mk. La medición del calor del número de Nusselt es una medición entre los límites de la superficie solamente, y está directamente relacionada con la ley de enfriamiento de Newton a partir de la cual también se puede derivar el número.

Cuando la correlación de Nusselt está cerca de un valor de uno, esto indica un tipo de flujo de transferencia de calor conocido como flujo laminar o flujo de babosas, lo que indica que se está produciendo muy poco movimiento de fluido y es importante la pérdida de calor conductora. A medida que aumentan las tasas de flujo, son deEscribió como turbulento, y a menudo puede dar como resultado valores de números Nusselt que varían de 100 en hasta 1,000. Cualquier valor para un número de Nusselt entre 100 y 1,000 es indicativo del hecho de que la forma dominante de transferencia de calor que tiene lugar es por convección, y la conducción solo juega un papel menor. Dichos números son valores importantes para conocer en varios aspectos de la ingeniería, donde la transferencia de calor puede ser un rasgo deseable o indeseable. Se considera que una alta tasa de transferencia de cilindros de Nusselt es turbulenta y un método eficiente de transferencia de calor, como en el flujo de fluido a través de la tubería, donde se pierde poca energía térmica en el material a través de la conducción al entorno exterior.