Numero di Nusselt

Il numero di Nusselt (Nu, da Kraft Ernst Wilhelm Nusselt) rappresenta il rapporto tra lo scambio termico per convezione e quello per conduzione in uno strato di fluido. In altre parole rappresenta l’incremento della potenza termica trasmessa per convezione attraverso uno strato di fluido rispetto a quella trasmessa per conduzione attraverso lo stesso strato.

Questo parametro è adimensionale, e fornisce informazioni sulla efficienza dello scambio termico; la sua determinazione permette di conoscere il coefficiente di scambio termico convettivo fra il fluido e la superficie di contatto.

\[Nu=\dfrac{h_cD}{K}\]

dove \(h_c\) è il coefficiente di scambio convettivo, \(D\) è la dimensione caratteristica e \(K\) è il coefficiente di conduttività termica. Se questo rapporto è maggiore dell’unità (\(Nu > 1\)), il flusso termico che si trasmette per convezione è maggiore rispetto a quello che si trasmette per conduzione; se invece, il rapporto è unitario (\(Nu = 1\)) l’efficenza del flusso termico è la stessa sia per convezione che per conduzione (trasmissione del calore per conduzione pura attraverso lo strato di fluido); mentre se è minore dell’unità (\(Nu < 1\)) il flusso termico per conduzione è più efficiente di quello per convezione.

All’aumentare del valore di Nusselt risulta sempre più sviluppato il fenomeno della convezione.