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 una velocità di confronto per il rapido calore tra i materiali in cui si verifica la convezione o un flusso di gas o liquido, rispetto al trasferimento di calore di base per conduzione in cui si verifica un movimento interno interno della materia. Sebbene il numero di Nusselt sia 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 durante i primi 20 secolo. Il suo lavoro pionieristico in meccanica fluida all'epoca ha portato il numero di Nusselt che prende il nome da lui.

Una tipica equazione del numero di Nusselt convezione è nu = hl/λ. 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 materiale in cui viene trasferito il calore e lambda (λ) 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 di 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 laminario o flusso di lumaca, il che indica che sta avvenendo un movimento del fluido molto poco e la perdita di calore conduttiva è importante. Con l'aumentare delle porta di flusso, sono DEScrillato come turbolento e spesso può 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.