努塞特数

在流体的边界（表面）热传递中，努塞特数（Nu）是跨越（正常）边界的对流与导电热传递的比率。在这种情况下，对流包括平流和扩散。以威廉·努塞尔（Wilhelm Nusselt）命名，这是一个无量纲数。导电组件在与热对流相同的条件下测量，但具有（假设性）停滞（或不动）流体。类似的无量纲参数是Biot Number，区别在于热导率是固体，而不是流体。 

接近一个的努塞特数，即对称和传导相似大小，是“团状流”或层流的特征。较大的努塞特数对应于更活跃的对流，湍流通常在100-1000范围内。

对流和传导热流彼此平行并且与边界表面的法线平行，并且在简单情况下都与垂直于平均流体流动。

其中h是流动的对流传热系数，L是特征长度，k是流体的热导率。

特征长度的选择应在边界层的生长方向（或厚度）上；特征长度的一些示例是：（外部）横流（垂直于气缸轴线）的气缸的外径，经受自然对流的垂直板的长度或球体的直径。对于复杂的形状，长度可以定义为流体的体积除以表面积。

在膜温度下，流体的热导率通常（但不总是）评估，这对于工程目的可以计算为散装流体温度和壁表面温度的平均值。

与上面给出的定义相反，称为平均努塞特数，通过将长度作为距离表面边界到当地点的距离来定义局部努塞尔数。

努塞特数的传质模拟是Sherwood号码。

理解对流边界层对于理解表面和流过其的流体之间的对流传热是必要的。 如果无流体温度和表面温度不同，则会发生热边界层。 由于由该温度差引起的能量交换，存在温度曲线。

传热速率可以写成：

并且因为表面的热传递是通过传导的

这两个式子是相等的，所以可以推导出：

右边是现在表面温度梯度与参考温度梯度的比值。 而左侧与Biot模数相似。这成为导电热阻与流体对流热阻的比值，否则称为努塞尔数Nu。

在垂直的墙壁上自由对流

引用来自丘吉尔和楚：

水平板自由对流

如果定义了特征长度

其中As是板的表面积，P是其周长。然后在较热的环境中较热的物体的顶部表面或较冷的物体的底部表面。

并且在较热环境中的热物体的底部表面或较热环境中的冷物体的顶表面

平板在层流

在板的边缘下游距离x的平板上的层流的局部Nusselt数由下式给出 ：

从板的边缘到下游距离x的平板上的层流的平均Nusselt数由下式给出：