Calculateur du nombre de Nusselt

Le nombre de Nusselt (Nu) est un nombre sans dimension qui décrit le rapport entre le transfert thermique convectif et le transfert thermique conductif à travers une limite. C'est un paramètre crucial dans l'étude du transfert thermique en dynamique des fluides.

Contexte historique

Le nombre de Nusselt porte le nom de Wilhelm Nusselt, un ingénieur allemand et pionnier dans le domaine du transfert thermique. Les travaux de Nusselt ont jeté les bases des sciences thermiques modernes, établissant des principes clés dans le processus de transfert thermique convectif.

Formule de calcul

Le nombre de Nusselt est donné par la formule :

\[ Nu = \frac{hL}{k} \]

où :

• \(h\) est le coefficient de transfert thermique par convection (\(W/(m^2·K)\)),
• \(L\) est la longueur caractéristique (m),
• \(k\) est la conductivité thermique du fluide (\(W/(m·K)\)).

Exemple de calcul

Pour un système avec :

• \(h = 70\) \(W/(m^2·K)\),
• \(L = 32\) m,
• \(k = 5,65\) \(W/(m·K)\),

le nombre de Nusselt \(Nu\) serait calculé comme suit :

\[ Nu = \frac{70 \times 32}{5,65} \approx 395,57522123894 \]

Importance et scénarios d'utilisation

Le nombre de Nusselt est essentiel pour concevoir et analyser les échangeurs de chaleur, les systèmes CVC et diverses applications d'ingénierie impliquant le transfert de chaleur. Il aide les ingénieurs à optimiser l'efficacité des systèmes thermiques en comprenant les taux de transfert de chaleur.

FAQ courantes

1. Qu'indique un nombre de Nusselt plus élevé ?

   • Un nombre de Nusselt plus élevé indique une plus grande étendue de transfert thermique convectif par rapport au transfert thermique conductif.

2. Comment la longueur caractéristique affecte-t-elle le nombre de Nusselt ?

   • La longueur caractéristique influence directement le nombre de Nusselt ; des longueurs caractéristiques plus grandes peuvent conduire à des nombres de Nusselt plus élevés dans les mêmes conditions.

3. Le nombre de Nusselt peut-il être appliqué à tous les fluides ?

   • Oui, le nombre de Nusselt est applicable à tous les fluides, mais les valeurs spécifiques de \(h\) et \(k\) varieront en fonction des propriétés du fluide.