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ヌッセル数の定義 📂流体力学

ヌッセル数の定義

定義

流体力学において、熱伝達係数 $h$ と 特性長さ $L$ の積を 熱伝導率 $k$ で割った 無次元量ヌッセル数Nusselt numberという. $$ \mathrm{Nu} := {{h L} \over k} $$

説明

簡単に言えば、ヌッセル数が大きければ熱伝達が効率的であり、小さければ非効率的だと単純に解釈できる。流体を通した熱伝達においてヌッセル数が大きいということはそれだけ熱の伝達がよく行われることを意味する。水冷式の冷却システムなどを考えれば、高いヌッセル数を追求するのが自然だ。

ビオ数との違い

数式的に見るとビオ数とほとんど同じに見えるが、ビオ数は固体を扱い、ヌッセル数は流体内部での熱伝達に関心を持つ。ビオ数は特に多数の粒子を考えるときに用いられ、ビオ数が小さいと表面と内部の温度差が大きくないため、粒子を単純に仮定できる。