Nusselt-tallet er en dimensjonsløs parameter som brukes til å karakterisere konfektiv varmeoverføring i væskestrøm. Det er spesielt viktig i utforming og analyse av varmevekslere, hvor turbulentstrømmen forbedrer varmeoverføringseffektiviteten. Å beregne Nusselt-tallet i turbulente forhold innebærer å forstå flytegenskaper og påføre empiriske korrelasjoner.

Forstå Nusselt nummer

Nusselt-nummeret (Nu) gjelder konfektiv varmeoverføring til ledende varmeoverføring. Det er definert som forholdet mellom konfektiv til ledende varmeoverføring over en grense. I turbulent flyt øker Nusselt-tallet typisk, noe som indikerer mer effektiv varmeoverføring.

Empirisk korrelasjon for turbulent flyt

Flere empiriske korrelasjoner eksisterer for å estimere Nusselt-tallet i turbulent-strøm i varmevekslere. Disse korrelasjonene avhenger av parametre som Reynolds-nummer, Prandtl-nummer og geometri. Vanligvis brukte korrelasjoner inkluderer Dittus-Boelter- og Sieder-Tate-likninger.

Beregne Nusselt nummer

For å beregne Nusselt-nummeret, følg disse trinnene:

  • Fastsett flytregimet ved å beregne Reynolds-nummeret.
  • Identifiser den passende empiriske korrelasjonen basert på strømningsbetingelser og geometri.
  • Beregn Nusselt-tallet ved bruk av den valgte korrelasjon, som omfatter fluidegenskaper som viskositet, termisk konduktivitet og spesifikk varme.

Eksempel Korrelasjon: Dittus-Boelter-likning

Dittus-Boelter ligningen brukes ofte til turbulent strømning inne i rør:

Nu = 0,023 Re0.8] Pr]n]

hvor Re er Reynolds-tallet, er Pr. Pr. Prandtl-nummeret, og n er 0,4 for oppvarming og 0,3 for kjølevæsker.