¿qué nos dice el número de nusselt?

¿qué nos dice el número de nusselt? 2022

ejemplo de número de nusselt

En la transferencia de calor en una superficie límite, el número de Nusselt es la relación entre la transferencia de calor convectiva y la conductiva a través del límite. Los números de Nusselt en el rango de 100 – 1000 significan tasas de convección más altas y se asocian generalmente con el flujo turbulento.  Normalmente, los flujos de calor de conducción y convección son paralelos entre sí y familiares a la superficie límite, y son todos perpendiculares al flujo medio del fluido.  En otras palabras, el número de Nusselt es una forma adimensional del coeficiente de transferencia de calor. Recordando la ley de Newton del enfriamiento, donde el flujo de calor por unidad de superficie (q») es proporcional a la diferencia de temperatura media, la constante de proporcionalidad es el coeficiente de transferencia de calor y tiene unidades específicas.  Si la transferencia de calor fuera puramente convectiva, entoncesq» ∝ h Suponiendo que el fluido esté estancado, entonces la transferencia de calor sería puramente conductiva; entonces,q» ∝ k/L, donde k es la conductividad térmica del fluido y L el espesor de la capa de fluido.Por lo tanto, el número de Nusselt es:Nu = h/(k/L) = hL/kPor lo tanto, el número de Nusselt representa la rapidez con la que se transfiere el calor a través de una frontera, donde el flujo de calor es una combinación de conducción así como de convección del fluido.

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fórmula del número de nusselt para el flujo turbulento

La selección de la longitud característica debe hacerse en la dirección de crecimiento de la capa límite. Para formas complejas, la escala de longitudes puede definirse como el volumen del cuerpo dividido por la superficie. Algunos ejemplos sencillos de escala de longitud característica serían el diámetro de un cilindro en flujo transversal, la longitud de una placa vertical sometida a convección natural o el diámetro de una esfera. Obsérvese que la conductividad térmica del fluido se evalúa normalmente (pero no siempre) a la temperatura de la película, que para fines de ingeniería puede calcularse como la media de la temperatura del fluido en masa y la temperatura de la superficie.

Para las relaciones definidas como número de Nusselt local, se debe utilizar la distancia en el punto de interés como longitud característica. Sin embargo, para obtener un número de Nusselt medio, hay que integrar dicha relación a lo largo de toda la longitud característica. Normalmente, el número de Nusselt medio tiene la forma Nu = f(Ra, Pr). Existen correlaciones empíricas para una gran variedad de geometrías que expresan el número de Nusselt en la forma mencionada.

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qué es la fórmula del número de nusselt

El número de Nusselt es el producto de una comparación de la relación para la transferencia de calor entre dos fluidos donde la transferencia de calor por convección se divide por la conductividad térmica del material en reposo. Es un número sin unidades que esencialmente proporciona una tasa de comparación de la rapidez con la que se transfiere el calor entre materiales en los que se produce convección, o un flujo de un gas o líquido, en comparación con la transferencia de calor básica por conducción en la que se produce poco movimiento interno de la materia. Aunque el número de Nusselt se utiliza a menudo para medir la transferencia de calor en los fluidos, también puede utilizarse para comparar las tasas de transferencia de calor por convección con las de conducción entre sólidos por flujo de gas. Las bases para comparar la transferencia de calor en materiales fueron establecidas por Ernst Wilhelm Nusselt, un ingeniero mecánico alemán que impartió clases en Dresde a principios del siglo XX. Su trabajo pionero en mecánica de fluidos dio lugar a que el número de Nusselt recibiera su nombre.

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Una ecuación típica del número de Nusselt por convección es Nu = hL/λ. Nu representa el número de Nusselt, h es el coeficiente de transferencia de calor que puede medirse en vatios por metro cuadrado por la temperatura Kelvin (W/m2K). L es la longitud de la capa límite en metros de un material al que se transfiere calor, y lambda (λ) representa la conductividad térmica establecida del material en vatios por metro Kelvin o W/mK. La medición del calor del número de Nusselt es una medición sólo a través de los límites de la superficie, y está directamente relacionada con la Ley de Enfriamiento de Newton de la que también se puede derivar el número.

Emiliano Ferro

Emiliano Ferro

Hola queridos lectores, soy Emiliano Ferro principal redactor de este blog sobre juegos NFT. Desde pequeño me han interesado mucho las inversiones y por supuesto los videojuegos, me paso horas y horas delante del PC disfrutando de jugar con amigos a juegos tipo LOL, WOW, Call of  Dutty y muchos más. Desde que descubrí el mundo de las criptomonedas me enganche y a partir de que emepzaron a surgir los juegos NFT me enamoré del concepto. Creo que es el futuro y en esta web os comparto todo lo que aprende y creo que es interesante.

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