Contenuti: Numero di Nusselt
Qual è il numero di Nusselt | Definizione del numero di Nusselt
https://en.wikipedia.org/wiki/Nusselt_number
- Il calore di convezione e conduzione fluisce parallelamente tra loro.
- La superficie sarà normale alla superficie limite e verticale al flusso medio del fluido.
Equazione dei numeri di Nusselt | Formula del numero di Nusselt
Il numero medio di Nusselt può essere formulato come:
Nu = trasferimento di calore convettivo / trasferimento di calore conduttivo
Nu = h / (k / Lc)
Nu = hLc/k
dove h = coefficiente di scambio termico convettivo del flusso
L = la lunghezza caratteristica
k = la conducibilità termica del fluido.
Il numero di Nusselt locale è rappresentato come
Nu = hx / k
x = distanza dalla superficie limite
Significato del numero di Nusselt.
Ciò riguarda il trasferimento di calore convettivo e conduttivo per i tipi simili di fluidi.
Aiuta anche a migliorare il trasferimento di calore convettivo attraverso uno strato fluido rispetto al trasferimento di calore conduttivo per lo stesso fluido.
È utile per determinare il coefficiente di scambio termico del fluido.
Aiuta a identificare i fattori che forniscono la resistenza al trasferimento di calore e aiuta a migliorare i fattori che possono migliorare il processo di trasferimento di calore.
Correlazioni numeriche di Nusselt.
In caso di convezione libera, il numero di Nusselt è rappresentato come funzione del numero di Rayleigh (Ra) e del numero di Prandtl (Pr), in rappresentazione semplice
No = f (Ra, Pr).
In caso di convezione forzata, il numero di Nusselt è rappresentato come funzione del numero di Reynold (Re) e del numero di Prandtl (Pr), in modo semplice
No = f (Ri, Pr)
Numero di Nusselt per convezione libera.
Per convezione libera a parete verticale
Per RaL<108
Per piastra orizzontale
- Se la superficie superiore del corpo caldo è in un ambiente freddo
NuL = 0.54 RaL1/4 per numero Rayleigh compreso tra 104<RaL<107
NuL = 0.15 RaL1/3per numero Rayleigh compreso tra 107<RaL<1011
- Se la superficie inferiore del corpo caldo è a contatto con un ambiente freddo
- NuL = 0.52 RaL1/5per numero Rayleigh compreso tra 105<RaL<1010
Correlazioni numeriche di Nusselt per convezione forzata.
Per flusso laminare completamente sviluppato su piastra piana
Re <5 × 105, Numero locale di Nusselt
NuL = 0.332 (rifx)1/2(pr)1/3
Ma per un flusso laminare completamente sviluppato
Numero medio di Nusselt = 2 * Numero di Nusselt locale
Nu = 2 * 0.332 (Rifx)1/2(pr)1/3
Nu = 0.664 (Rex)1/2(pr)1/3
Per strato limite combinato laminare e turbolento
Nu = [0.037 ReL4/5 - 871] Pr1/3
Numero di Nusselt per flusso laminare | Numero medio di targa Nusselt
Per flusso laminare completamente sviluppato su piastra piana[Convezione forzata]
Re <5 × 105, Numero locale di Nusselt
NuL = 0.332 (rifx)1/2(pr)1/3
Ma per un flusso laminare completamente sviluppato
Numero medio di Nusselt = 2 * Numero di Nusselt locale
Nu = 2 * 0.332 (Rifx)1/2(pr)1/3
Nu = 0.664 (Rex)1/2(pr)1/3
Per piastra orizzontale [Convezione gratuita]
- Se la superficie superiore del corpo caldo è in un ambiente freddo
NuL = 0.54 RaL1/4 per numero Rayleigh compreso tra 104<RaL<107
NuL = 0.15 RaL1/3 per numero Rayleigh compreso tra 107<RaL<1011
- Se la superficie inferiore del corpo caldo è a contatto con un ambiente freddo
- NuL = 0.52 RaL1/5per numero Rayleigh compreso tra 105<RaL<1010
Numero di Nusselt per flusso laminare nel tubo
Per un tubo circolare con diametro D con una regione completamente sviluppata in tutto il tubo, Re <2300
Nu = hD / k
Dove h = coefficiente di scambio termico convettivo del flusso
D = diametro del tubo
k = la conducibilità termica del fluido.
Per un tubo circolare con diametro D con un flusso transitorio attraverso il tubo, 2300 <Re <4000
Numero di Nusselt per flusso turbolento nel tubo
Numero di Nusselt Per un tubo circolare con diametro D con un flusso turbolento in tutto il tubo Re> 4000
Secondo l'equazione di Dittus-Boelter
Nu = 0.023 Re0.8 Prn
n = 0.3 per il riscaldamento, n = 0.4 per il raffreddamento
Numero di Nusselt in termini di numero di Reynolds
Per flusso laminare completamente sviluppato su piastra piana
Re <5 × 105, Numero locale di Nusselt
NuL = 0.332 (rifx)1/2(pr)1/3
Ma per un flusso laminare completamente sviluppato
Numero medio di Nusselt = 2 * Numero di Nusselt locale
Nu = 2 * 0.332 (Rifx)1/2(pr)1/3
Nu = 0.664 (Rex)1/2(pr)1/3
Per strato limite combinato laminare e turbolento
Nu = [0.037 ReL4/5 - 871] Pr1/3
Numero di Nusselt Per un tubo circolare con diametro D con un flusso turbolento in tutto il tubo Re> 4000
Secondo l'equazione di Dittus-Boelter
Nu = 0.023 Re0.8 Prn
n = 0.3 per il riscaldamento, n = 0.4 per il raffreddamento
Numero locale di Nusselt
Per flusso laminare completamente sviluppato su piastra piana[Convezione forzata]
Re <5 × 105, Numero locale di Nusselt
NuL = 0.332 (rifx)1/2(pr)1/3
Ma per un flusso laminare completamente sviluppato
Numero medio di Nusselt = 2 * Numero di Nusselt locale
Nu = 2 * 0.332 (Rifx)1/2(pr)1/3
Nu = 0.664 (Rex)1/2(pr)1/3
Correlazioni del numero di Nusselt per convezione naturale
Nel Flusso laminare su piastra verticale (convezione naturale) Nux = 0.59 (Gr.Pr)0.25
Dove Gr = Numero Grashoff
Pr = Numero Prandtl
g = accelerazione dovuta alla gravità
β = coefficiente di dilatazione termica del fluido
ΔT = Differenza di temperatura
L = lunghezza caratteristica
ν = viscosità cinematica
μ = viscosità dinamica
Cp = Calore specifico a pressione costante
k = la conducibilità termica del fluido.
Per flusso turbolento
Nu = 0.36 (Gr.Pr)1/3
Numero di Nusselt coefficiente di scambio termico
Il numero medio di Nusselt può essere formulato come:
Nu = trasferimento di calore convettivo / trasferimento di calore conduttivo
Nu = h / (k / Lc)
Nu = hLc/k
dove h = coefficiente di scambio termico convettivo del flusso
L = la lunghezza caratteristica
k = la conducibilità termica del fluido.
Il numero di Nusselt locale è dato da
Nu = hx / k
x = distanza dalla superficie limite
Per un tubo circolare con diametro D,
Nu = hD / k
Dove h = coefficiente di scambio termico convettivo del flusso
D = diametro del tubo
k = la conducibilità termica del fluido.
Tabella dei numeri di Nusselt | Numero d'aria di Nusselt.
Numero di Biot contro numero di Nusselt
Entrambi sono numeri adimensionali utilizzati per trovare il coefficiente di trasferimento di calore convettivo tra la parete o il corpo solido e il fluido che scorre sul corpo. Entrambi sono formulati come hLc/K. Tuttavia, il numero di Biot viene utilizzato per i solidi e il numero di Nusselt viene utilizzato per i fluidi.
Nella formula del numero di Biot hLc/ k per la conducibilità termica (k) del solido viene presa in considerazione, mentre nel numero di Nusselt viene presa in considerazione la conducibilità termica (k) del fluido che scorre sul solido.
Il numero di Biot è utile per identificare se il corpo piccolo ha una temperatura omogenea tutt'intorno o meno.
Numero di scambiatore di calore Nusselt
Per un tubo circolare con diametro D con una regione completamente sviluppata in tutto il tubo, Re <2300
Nu = hD / k
Dove h = coefficiente di scambio termico convettivo del flusso
D = diametro del tubo
k = la conducibilità termica del fluido.
Per un tubo circolare con diametro D con un flusso transitorio attraverso il tubo, 2300 <Re <4000
Numero di Nusselt per flusso turbolento nel tubo: Numero di Nusselt Per un tubo circolare di diametro D con un flusso turbolento attraverso il tubo Re> 4000
Secondo l'equazione di Dittus-Boelter
Nu = 0.023 Re0.8 Prn
n = 0.3 per il riscaldamento, n = 0.4 per il raffreddamento
Problematica
D.1)La temperatura del fluido non dimensionale in prossimità della superficie di una piastra piana raffreddata per convezione è specificata come indicato di seguito. Qui y è calcolato verticalmente rispetto alla piastra, L è la lunghezza della piastra e a, bec sono costanti. Tw e T∞ sono la temperatura della parete e dell'ambiente, di conseguenza.
Se la conducibilità termica (k) e il flusso di calore della parete (q ′ ′), allora prova che, il numero di Nusselt
Nu = q/Tw – T / (L/k) = b
Soluzione:
Tw – T (Tw – T) = a + b (y/L) + c (y/L) = 0
a y = 0
Nu = q (tw – T )(L/k) = b
Quindi dimostrato
D.2) L'acqua che scorre attraverso un tubo di dia. di 25 mm alla velocità di 1 m / sec. Le proprietà date dell'acqua sono densità ρ = 1000 kg / m3, μ = 7.25 * 10-4 Ns / m2, k = 0.625 W / m. K, Pr = 4.85. e Nu = 0.023 Re0.8 Pr0.4. Quindi calcolare quale sarà il coefficiente di scambio termico convettivo?
CANCELLO ME-14-SET-4
Soluzione:
Re = p VD = 1000 x 1 x 25 x 10
(-3) (7.25)
Re = 34482.75
Pr = 4.85, Nu = 0.023 Re0.8 Pr0.4,
Nu = 0.023 * 34482.7580.8 * 4.850.4
Nu = 184.5466 = hD / k
h = 184.5466 / 0.625 (25 x 10 (-3)
FAQ
1. Qual è la differenza tra il numero di Biot e il numero di Nusselt?
Ans: Entrambi sono numeri adimensionali usati per trovare il coefficiente di trasferimento di calore convettivo tra la parete o il corpo solido e il fluido che scorre sul corpo. Entrambi sono formulati come hLc/K. Tuttavia, il numero di Biot viene utilizzato per i solidi e il numero di Nusselt viene utilizzato per i fluidi.
Nella formula del numero di Biot hLc/ k per la conducibilità termica (k) del solido viene presa in considerazione, mentre nel numero di Nusselt viene presa in considerazione la conducibilità termica (k) del fluido che scorre sul solido.
Il numero di Biot è utile per identificare se il corpo piccolo ha una temperatura omogenea tutt'intorno o meno.
2. Come trovi la media di un numero di Nusselt?
Risposta: Il numero medio di Nusselt può essere formulato come:
Nu = trasferimento di calore convettivo / trasferimento di calore conduttivo
Nu = h / (k / Lc)
Nu = hLc/k
dove h = coefficiente di scambio termico convettivo del flusso
L = la lunghezza caratteristica
k = la conducibilità termica del fluido.
Il numero di Nusselt locale è dato da
Nu = hx / k
x = distanza dalla superficie limite
3. come calcolare il numero di Nusselt?
Risposta: Il numero medio di Nusselt può essere formulato come:
Nu = trasferimento di calore convettivo / trasferimento di calore conduttivo
Nu = h / (k / Lc)
Nu = hLc/k
dove h = coefficiente di scambio termico convettivo del flusso
L = la lunghezza caratteristica
k = la conducibilità termica del fluido.
Il numero di Nusselt locale è dato da
Nu = hx / k
x = distanza dalla superficie limite
Per flusso laminare completamente sviluppato su piastra piana[Convezione forzata]
Re <5 × 105, Numero locale di Nusselt
NuL = 0.332 (rifx)1/2(pr)1/3
Ma per un flusso laminare completamente sviluppato
Numero medio di Nusselt = 2 * Numero di Nusselt locale
Nu = 2 * 0.332 (Rifx)1/2(pr)1/3
Nu = 0.664 (Rex)1/2(pr)1/3
4. Il numero di Nusselt può essere negativo?
Risposta: Il numero medio di Nusselt può essere formulato come:
Nu = trasferimento di calore convettivo / trasferimento di calore conduttivo
Nu = h / (k / Lc)
Nu = hLc/k
dove h = coefficiente di scambio termico convettivo del flusso
L = la lunghezza caratteristica
k = la conducibilità termica del fluido.
Poiché tutte le proprietà sono costanti, il coefficiente di scambio termico è direttamente proporzionale a Nu.
Pertanto, se il coefficiente di trasferimento del calore è negativo, anche il numero di Nusselt può essere negativo.
5. Numero di Nusselt contro numero di Reynolds
Ans: In convezione forzata, il numero di Nusselt è la funzione del numero di Reynolds e del numero di Prandtl
No = f (Ri, Pr)
Per un tubo circolare con diametro D con una regione completamente sviluppata in tutto il tubo, Re <2300
Nu = hD / k
Dove h = coefficiente di scambio termico convettivo del flusso
D = diametro del tubo
k = la conducibilità termica del fluido.
Per un tubo circolare con diametro D con un flusso transitorio attraverso il tubo, 2300 <Re <4000
Numero di Nusselt per flusso turbolento nel tubo
Numero di Nusselt Per un tubo circolare con diametro D con un flusso turbolento in tutto il tubo Re> 4000
Secondo l'equazione di Dittus-Boelter
Nu = 0.023 Re0.8 Prn
n = 0.3 per il riscaldamento, n = 0.4 per il raffreddamento
Numero di Nusselt in termini di numero di Reynolds
Per flusso laminare completamente sviluppato su piastra piana
Re <5 × 105, Numero locale di Nusselt
NuL = 0.332 (rifx)1/2(pr)1/3
Ma per un flusso laminare completamente sviluppato
Numero medio di Nusselt = 2 * Numero di Nusselt locale
Nu = 2 * 0.332 (Rifx)1/2(pr)1/3
Nu = 0.664 (Rex)1/2(pr)1/3
Per strato limite combinato laminare e turbolento
Nu = [0.037 ReL4/5 - 871] Pr1/3
Numero di Nusselt Per un tubo circolare con diametro D con un flusso turbolento in tutto il tubo Re> 4000
Secondo l'equazione di Dittus-Boelter
Nu = 0.023 Re0.8 Prn
n = 0.3 per il riscaldamento, n = 0.4 per il raffreddamento
6. Calcola il numero di Nusselt con Reynolds?
Risposta: Per flusso laminare completamente sviluppato su piastra piana[Convezione forzata]
Re <5 × 105, Numero locale di Nusselt
NuL = 0.332 (rifx)1/2(pr)1/3
Ma per un flusso laminare completamente sviluppato
Numero medio di Nusselt = 2 * Numero di Nusselt locale
Nu = 2 * 0.332 (Rifx)1/2(pr)1/3
Nu = 0.664 (Rex)1/2(pr)1/3
Per strato limite combinato laminare e turbolento
Nu = [0.037 ReL4/5 - 871] Pr1/3
7. Qual è il significato fisico del numero di Nusselt?
Risposta: Fornisce la relazione tra trasferimento di calore convettivo e trasferimento di calore conduttivo per lo stesso fluido.
Aiuta anche a migliorare il trasferimento di calore convettivo attraverso uno strato fluido rispetto al trasferimento di calore conduttivo per lo stesso fluido.
È utile per determinare il coefficiente di scambio termico del fluido.
Aiuta a identificare i fattori che forniscono la resistenza al trasferimento di calore e aiuta a migliorare i fattori che possono migliorare il processo di trasferimento di calore.
8. Perché un numero di Nusselt è sempre maggiore di 1?
Risposta: Questo è il rapporto, nel frattempo il trasferimento di calore effettivo non può essere inferiore a 1. Il numero di Nusselt è sempre maggiore di 1.
9. Qual è la differenza tra il numero di Nusselt e il numero di Peclet. Qual è il loro significato fisico?
Risposta: Il numero di Nusselt è il rapporto tra il trasferimento di calore convettivo o effettivo e il trasferimento di calore conduttivo attorno a una linea di confine, se il trasferimento di calore convettivo diventa prominente nel sistema rispetto al trasferimento di calore conduttivo, il numero di Nusselt sarà alto.
Considerando che, il prodotto del numero di Reynold e del numero di Prandtl è rappresentato come numero di Peclet. Man mano che aumenta, ciò significherà portate elevate e trasferimento della quantità di moto in generale.
10. Che cos'è un numero Nusselt medio In cosa differisce da un numero Nusselt?
Risposta: Per flusso laminare completamente sviluppato su piastra piana
Re <5 × 105, Numero locale di Nusselt
NuL = 0.332 (rifx)1/2(pr)1/3
Ma per un flusso laminare completamente sviluppato
Numero medio di Nusselt = 2 * Numero di Nusselt locale
Nu = 2 * 0.332 (Rifx)1/2(pr)1/3
Nu = 0.664 (Rex)1/2(pr)1/3
11. Qual è la formula del numero di Nusselt per la libera convezione dal carburante all'interno di un serbatoio a cilindro chiuso?
Risposta: Il numero medio di Nusselt può essere formulato come:
Nu = trasferimento di calore convettivo / trasferimento di calore conduttivo
Nu = h / (k / Lc)
Nu = hLc/k
dove h = coefficiente di scambio termico convettivo del flusso
Lc = la lunghezza caratteristica
k = la conducibilità termica del fluido.
Per serbatoio cilindrico orizzontale Lc = D
Quindi, Nu = hD / k
12. Numero di Nusselt per cilindro
Risposta: Il numero medio di Nusselt può essere formulato come:
Nu = trasferimento di calore convettivo / trasferimento di calore conduttivo
Nu = h / (k / Lc)
Nu = hLc/k
dove h = coefficiente di scambio termico convettivo del flusso
Lc = la lunghezza caratteristica
k = la conducibilità termica del fluido.
Per serbatoio cilindrico orizzontale Lc = D
Quindi, Nu = hD / k
Per cilindro verticale Lc = Lunghezza / altezza del cilindro
Quindi, Nu = hL / k
13. Numero di Nusselt per piastra piana
Risposta: per piastra orizzontale
- Se la superficie superiore del corpo caldo è in un ambiente freddo
NuL = 0.54 RaL1/4 per numero Rayleigh compreso tra 104<RaL<107
NuL = 0.15 RaL1/3 per numero Rayleigh compreso tra 107<RaL<1011
- Se la superficie inferiore del corpo caldo è a contatto con un ambiente freddo
NuL = 0.52 RaL1/5 per numero Rayleigh compreso tra 105<RaL<1010
Per flusso laminare completamente sviluppato su piastra piana
Re <5 × 105, Numero locale di Nusselt
NuL = 0.332 (rifx)1/2(pr)1/3
Ma per un flusso laminare completamente sviluppato
Numero medio di Nusselt = 2 * Numero di Nusselt locale
Nu = 2 * 0.332 (Rifx)1/2(pr)1/3
Nu = 0.664 (Rex)1/2(pr)1/3
Per strato limite combinato laminare e turbolento
Nu = [0.037 ReL4/5 - 871] Pr1/3
14. Numero di Nusselt per flusso laminare
Risposta: Per flusso laminare completamente sviluppato su piastra piana
Re <5 × 105, Numero locale di Nusselt
NuL = 0.332 (rifx)1/2(pr)1/3
Ma per un flusso laminare completamente sviluppato
Numero medio di Nusselt = 2 * Numero di Nusselt locale
Nu = 2 * 0.332 (Rifx)1/2(pr)1/3
Nu = 0.664 (Rex)1/2(pr)1/3
Per un tubo circolare con diametro D con una regione completamente sviluppata in tutto il tubo, Re <2300
Nu = hD / k
Dove h = coefficiente di scambio termico convettivo del flusso
D = diametro del tubo
k = la conducibilità termica del fluido.
Per un tubo circolare con diametro D con un flusso transitorio attraverso il tubo, 2300 <Re <4000
Per conoscere il processo politropico (clicca qui)e il numero Prandtl (Clicca qui)
Sono Hakimuddin Bawangaonwala, un ingegnere di progettazione meccanica con esperienza in progettazione e sviluppo meccanico. Ho completato M. Tech in Ingegneria della progettazione e ho 2.5 anni di esperienza di ricerca. Fino ad ora pubblicati Due articoli di ricerca sulla tornitura di metalli duri e sull'analisi degli elementi finiti delle attrezzature per il trattamento termico. La mia area di interesse è la progettazione di macchine, la resistenza dei materiali, il trasferimento di calore, l'ingegneria termica, ecc. Competente nei software CATIA e ANSYS per CAD e CAE. Altro che Ricerca.
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