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Il numero di Nusselt è il rapporto tra il trasferimento di calore per convezione e conduzione. Questi trasferimenti sono misurati lungo la superficie dell'oggetto testato. Il trasferimento di calore di conduzione viene misurato nelle stesse condizioni del trasferimento di calore per convezione, con la differenza che l'oggetto da testare nel secondo caso è immerso in un fluido stagnante. Il numero di Nusselt può essere calcolato da una lunghezza caratteristica dell'oggetto testato, dal coefficiente di trasferimento termico convettivo del suo materiale e dalla conduttività termica del fluido.
indicazioni
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Definire il numero di Nusselt come NuL = trasferimento di calore per convezione / trasferimento termico di conduzione, dove NuL è il numero di Nusselt per la lunghezza caratteristica dell'oggetto testato. Ad esempio, nel caso di una piastra verticale, questo valore è la lunghezza della piastra.
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Calcolare il trasferimento di calore per convezione come hL, dove h è il coefficiente di scambio termico per convezione del materiale testato e L è la lunghezza caratteristica. Il trasferimento di calore di conduzione, kf, è uguale alla conducibilità termica.
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Utilizzare i valori di trasferimento di calore ottenuti nella fase 2 per calcolare il numero di Nusselt dai valori osservati. Da NuL = Calore per convezione / Calore per conduzione = hL / kf, otteniamo NuL = hL / kf.
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Si noti che il numero di Nusselt non ha dimensione, cioè non ha unità. Questo numero è un rapporto tra le quantità di trasferimento di calore e quindi non ha unità, purché le quantità siano misurate in unità uguali.
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Interpreta il numero di Nusselt. Un valore vicino a 1, dove il trasferimento di calore per convezione e conduzione è approssimativamente uguale, è chiamato regime laminare. Un alto numero di Nusselt indica una convezione più attiva, come nel caso dei fluidi turbolenti, dove i numeri di Nusselt possono variare da 100 a 1.000.
I passaggi
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- Calcolatrice con funzioni scientifiche