Nusselt szám

A Nusselt-szám  ( ) a termikus folyamatok hasonlóságának egyik fő kritériuma , amely a konvekcióból adódó hőátadás intenzitása és a hővezetésből adódó hőátadás intenzitása közötti arányt jellemzi (stacionárius környezetben). Nevét Wilhelm Nusselt német mérnökről kapta .

ahol:

•  - jellemző méret ;
•  a közeg hővezető képességének együtthatója ;
• - hőátbocsátási tényező ;
•  - hőáramlás a konvekció miatt ;
•  - hőáramlás a hővezető képesség miatt .

Jellemző értékek

A Nusselt-szám mindig nagyobb vagy egyenlő, mint 1. Vagyis a konvekcióból származó hőáram értékében mindig meghaladja a hővezető képességből adódó hőáramot .

Általában lamináris áramlások esetén a Nusselt-szám 1 és 20 közötti tartományban van. A nagy Nusselt-számok (>100) erős konvektív hőáramlást jeleznek, ami a turbulens áramlások jellemzője .

Kerek csövekben folyó folyadékáramoknál kimutatható, hogy egyenletes lamináris áramlás esetén (feltételezve, hogy a falba jutó hőáram állandó) és (feltéve, hogy a fal hőmérséklete állandó). [2]

Empirikus függőségek

Szabad konvekció függőleges lemezen

hol  van a Rayleigh-szám .

Szabad konvekció vízszintes lemezen

Ha a jellemző hosszúság a következőképpen van meghatározva:

hol van a lemez területe, és a kerülete. Ezután felfelé irányuló forró felülethez hideg környezetben vagy lefelé irányuló hideg felülethez meleg környezetben: [3]

Lefelé irányuló forró felülethez hideg környezetben, vagy felfelé irányuló hideg felülethez meleg környezetben:

Hőátadás a csövek kényszerkonvekciója során

ahol:

•  a Reynolds-szám ;
•  - jellemző méret ;
•  — Prandtl szám ;
• folyadékfűtés és folyadékhűtés körülményei között. [3]

Lásd még

• Hőátadás
• A Peclet-szám  hasonló paraméter

Jegyzetek

1. ↑ A Nusselt-szám egyszerű levezetése Newton hűtési törvényéből .
2. ↑ Dreitser G. A.  A konvektív hőátadás alapjai a csatornákban .
3. ↑ 1 2 3 Incropera, Frank P.; DeWitt, David P. A hő- és tömegtranszfer alapjai  (meghatározatlan) . — 4. kiadás. – Wiley. — p. 493.