Nusselt nummer

Nusselt-tallet  ( ) er et af hovedkriterierne for ligheden mellem termiske processer, som karakteriserer forholdet mellem intensiteten af ​​varmeoverførsel på grund af konvektion og intensiteten af ​​varmeoverførsel på grund af varmeledning (i et stationært miljø). Opkaldt efter den tyske ingeniør Wilhelm Nusselt .

hvor:

•  - karakteristisk størrelse ;
•  er koefficienten for termisk ledningsevne af mediet;
• - varmeoverførselskoefficient ;
•  - varmestrøm på grund af konvektion ;
•  - varmestrøm på grund af termisk ledningsevne .

Karakteristiske værdier

Nusselt-tallet er altid større end eller lig med 1. Det vil sige, at varmefluxen på grund af konvektion altid overstiger i sin værdi varmefluxen på grund af termisk ledningsevne .

Normalt for laminære strømninger er Nusselt-tallet i området fra 1 til 20. Store Nusselt-tal (>100) indikerer en stærk konvektiv varmestrøm, som er karakteristisk for turbulente strømme .

For væskestrømme i runde rør kan det påvises, at for en jævn laminær strømning (forudsat at varmestrømmen ind i væggen er konstant) og (forudsat at vægtemperaturen er konstant). [2]

Empiriske afhængigheder

Fri konvektion på en lodret plade

hvor  er Rayleigh-tallet .

Fri konvektion på en vandret plade

Hvis den karakteristiske længde er defineret som:

hvor er pladens areal, og er dens omkreds. Derefter for en opad orienteret varm overflade i et koldt miljø eller for en nedad orienteret kold overflade i et varmt miljø: [3]

For en nedad orienteret varm overflade i et koldt miljø eller for en opad orienteret kold overflade i et varmt miljø:

Varmeoverførsel under tvungen konvektion i rør

hvor:

•  er Reynolds-tallet ;
•  - karakteristisk størrelse ;
•  — Prandtl nummer ;
• under betingelser med væskeopvarmning og under betingelser med væskekøling. [3]

Se også

• Varmeoverførsel
• Peclet-tallet  er en lignende parameter

Noter

1. ↑ Simpel udledning af Nusselt-tallet fra Newtons lov om afkøling .
2. ↑ Dreitser G. A.  Grundlæggende om konvektiv varmeoverførsel i kanaler .
3. ↑ 1 2 3 Incropera, Frank P.; DeWitt, David P. Fundamentals of Heat and Mass Transfer  (uspecificeret) . — 4. udgave. - Wiley. — s. 493.