Hva er Nusselt -nummeret?

Et Nusselt -tall er et produkt av en forholdssammenligning for varmeoverføring mellom to væsker der konveksjons varmeoverføring er delt med den termiske konduktiviteten til materialet i ro. Det er et enhetsfritt tall som i hovedsak gir en sammenligningshastighet for hvor rask varme overføres mellom materialer der konveksjon finner sted, eller en strøm av en gass eller væske, sammenlignet med grunnleggende varmeoverføring ved ledning der liten intern bevegelse av materie forekommer. Selv om Nusselt -tallet ofte brukes til å måle varmeoverføring i væsker, kan det også brukes til å sammenligne konveksjon med lednings varmeoverføringshastigheter mellom faste stoffer med gasstrøm. Grunnlaget for sammenligninger av varmeoverføring i materialer ble etablert av Ernst Wilhelm Nusselt, en tysk maskiningeniør som underviste på Dresden i løpet av de tidlige 20 ^{th århundre. Hans banebrytende arbeid innen fluidmekanikk den gang resulterte i at Nusselt -tallet ble oppkalt etter ham.}

En typisk konveksjon Nusselt -tallligning er nu = hl/λ. nu representerer Nusselt -tallet, h er varmeoverføringskoeffisienten som kan måles i watt per kvadratmeter ganger temperaturen Kelvin (W/M ^{2 k). l tilsvarer lengden på grenselaget i meter til et materiale der det overføres varme, og lambda (λ) representerer den etablerte termiske ledningsevnen til materialet i watt per meter kelvin eller w/mk. Målingen av Nusselt -tallvarmen er bare en måling på tvers av overflategrensene, og er direkte relatert til Newtons kjølelov som antallet også kan avledes fra.}

Når Nusselt -korrelasjon er nær en verdi av en, indikerer dette en type varmeoverføringsstrøm kjent som laminær strømning eller snegler, noe som indikerer at veldig lite væskebevegelse foregår og ledende varmetap er viktig. Når strømningshastigheten øker, er de deSkrevet som turbulent, og kan ofte resultere i Nusselt -tallverdier som varierer fra 100 til opp til 1000. Enhver verdi for et Nusselt -tall mellom 100 til 1000 er en indikasjon på at den dominerende formen for varmeoverføring som finner sted er ved konveksjon, og ledning bare spiller en mindre rolle. Slike tall er viktige verdier å vite i forskjellige aspekter ved prosjektering, der varmeoverføring kan være enten en ønskelig eller uønsket egenskap. En høye overføringshastighet for overføringshastighet for nusseltnummer anses å være turbulent og en effektiv metode for varmeoverføring, for eksempel i væskestrøm gjennom rør der liten varmeenergi i materialet går tapt gjennom ledning til det ytre miljøet.