{"id":53360,"date":"2020-03-05T08:48:36","date_gmt":"2020-03-05T07:48:36","guid":{"rendered":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/was-ist-nusseltsche-zahlendefinition\/"},"modified":"2021-06-08T08:54:03","modified_gmt":"2021-06-08T07:54:03","slug":"was-ist-nusseltsche-zahlendefinition","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-nusseltsche-zahlendefinition\/","title":{"rendered":"Was ist Nu\u00dfelt-Zahl – definition?"},"content":{"rendered":"
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Die Nu\u00dfelt-Zahl ist eine dimensionslose Zahl, benannt nach einem deutschen Ingenieur Wilhelm Nu\u00dfelt. Die Nu\u00dfelt-Zahl steht f\u00fcr die Verbesserung des W\u00e4rme\u00fcbergangs durch eine Fl\u00fcssigkeitsschicht infolge von Konvektion. W\u00e4rmetechnik<\/div>\n<\/div>\n
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Nu\u00dfelt-Zahl<\/h2>\n

Die Nu\u00dfelt-Zahl ist eine dimensionslose Zahl, benannt nach einem deutschen Ingenieur Wilhelm Nusselt.\u00a0Die Nu\u00dfelt-Zahl\u00a0steht in engem Zusammenhang mit der\u00a0P\u00e9clet-Zahl<\/a>\u00a0und beide Zahlen beschreiben das Verh\u00e4ltnis der\u00a0zur Fl\u00fcssigkeit\u00a0konvizierten W\u00e4rmeenergie<\/strong>\u00a0zur in der Fl\u00fcssigkeit\u00a0geleiteten W\u00e4rmeenergie<\/strong>\u00a0.\u00a0Die Nusseltzahl<\/strong>\u00a0ist gleich dem dimensionslosen\u00a0Temperaturgradienten<\/strong>\u00a0an der Oberfl\u00e4che und liefert ein Ma\u00df f\u00fcr die an der Oberfl\u00e4che auftretende Konvektionsw\u00e4rme\u00fcbertragung.\u00a0Die leitende Komponente wird unter den gleichen Bedingungen wie die W\u00e4rmekonvektion gemessen, jedoch mit einer stehenden Fl\u00fcssigkeit.\u00a0Die\u00a0Nusselt-Nummer<\/strong>ist zur thermischen Grenzschicht, was der Reibungskoeffizient zur Geschwindigkeitsgrenzschicht ist.\u00a0Somit ist die Nusselt-Zahl definiert als:<\/p>\n

\"Nusseltsche<\/a><\/p>\n

wo:<\/p>\n

k\u00a0<\/em><\/strong>f<\/sub><\/em><\/strong>\u00a0ist die\u00a0W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit<\/strong><\/a>\u00a0des Fluids [W \/ mK]\n

L<\/em><\/strong>\u00a0ist die\u00a0charakteristische L\u00e4nge<\/strong><\/p>\n

h<\/em><\/strong>\u00a0ist der\u00a0konvektive W\u00e4rmedurchgangskoeffizient<\/strong>\u00a0[W \/ m\u00a02<\/sup>\u00a0.K]\n

Betrachten Sie zur Veranschaulichung eine Fl\u00fcssigkeitsschicht mit der Dicke\u00a0L<\/strong>\u00a0und der Temperaturdifferenz\u00a0\u0394T<\/strong>\u00a0.\u00a0Die W\u00e4rme\u00fcbertragung durch die Fl\u00fcssigkeitsschicht erfolgt durch Konvektion, wenn sich die Fl\u00fcssigkeit bewegt, und durch W\u00e4rmeleitung, wenn sich die Fl\u00fcssigkeitsschicht nicht bewegt.<\/p>\n

Im Falle einer\u00a0W\u00e4rmeleitung<\/a>\u00a0kann der\u00a0W\u00e4rmefluss<\/a>\u00a0unter Verwendung des\u00a0Fourier’schen W\u00e4rmeleitungsgesetzes<\/a>\u00a0berechnet werden\u00a0.\u00a0Bei Konvektion kann der W\u00e4rmestrom nach dem Newtonschen K\u00fchlgesetz berechnet werden.\u00a0Das Verh\u00e4ltnis ergibt:<\/p>\n

\"Nusseltzahl<\/a><\/p>\n

Die vorstehende Gleichung definiert die\u00a0Nusselt-Zahl<\/strong>\u00a0.\u00a0Daher\u00a0repr\u00e4sentiert\u00a0die\u00a0Nusselt-Zahl<\/strong>\u00a0die Verbesserung der W\u00e4rme\u00fcbertragung durch eine Fluidschicht als Ergebnis der\u00a0Konvektion relativ zur Leitung<\/strong>\u00a0durch dieselbe Fluidschicht.\u00a0Eine\u00a0Nusselt-Zahl<\/strong>\u00a0von\u00a0Nu = 1<\/strong>\u00a0f\u00fcr eine Fluidschicht repr\u00e4sentiert die W\u00e4rme\u00fcbertragung durch die Schicht durch\u00a0reine Leitung<\/strong>\u00a0.\u00a0Je gr\u00f6\u00dfer die\u00a0Nusseltzahl ist<\/strong>\u00a0, desto effektiver ist die Konvektion.\u00a0Eine gr\u00f6\u00dfere Nusselt-Zahl entspricht einer effektiveren Konvektion mit einer turbulenten Str\u00f6mung, die typischerweise im Bereich von 100 bis 1000 liegt.\u00a0Bei turbulenter Str\u00f6mung ist die\u00a0Nusseltzahl<\/strong>\u00a0\u00fcblicherweise eine Funktion der\u00a0Reynoldszahl<\/a>\u00a0und derPrandtl-Nummer<\/a>\u00a0.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Korrelationen – Einphasiger Fl\u00fcssigkeitsstrom<\/h2>\n<\/div>\n<\/div>\n
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