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ERNST KRAFT WILHELM NUBELT.

Ernst Kraft Wilhelm Nußelt o más usualmente Wilhelm Nusselt (Nuremberg, 25 de noviembre de 1882 - Munich, 1 de septiembre de 1957) fue un ingeniero alemán. Estudió ingeniería mecánica en la Universidad Técnica de Munich(Technische Universität München), donde terminaría doctorándose en 1907. Fue profesor en Dresde entre 1913 y 1917.
Durante su periodo deenseñanza desarrolló el análisis dimensional de la transferencia de calor, sin conocimiento del Teorema de Pi-Buckingham o el trabajo en fluidos de Lord Rayleigh. Al hacerlo abrió el camino de la formulación moderna de los fenómenos convectivos. En honor a su trabajo se llama así al Número de Nusselt, usado en este campo.
Tras enseñar en Suiza y Alemania entre 1917 y 1925, fue nombrado catedrátco deMecánica Teórica en Munich. Trabajó entonces en intercambiadores de calor hasta 1952, cuando fue sustituido por el también famoso en el campoErnst Schmidt.

NUMERO DE NUSSELT.

El Número de Nusselt (Nu) es un número adimensional que mide el aumento de la transmisión de calor desde una superficie por la que un fluido discurre (transferencia de calor por convección) comparada con la transferencia decalor si ésta ocurriera solamente por conducción.
Así por ejemplo en transferencia de calor dentro de una cavidad por convección natural, cuando el número de Rayleigh es inferior a 1000 se considera que la transferencia de calor es únicamente por conducción y el número de Nusselt toma el valor de la unidad. En cambio para números de Rayleigh superiores, la transferencia de calor es una combinaciónde conducción y convección, y el número de Nusselt toma valores superiores.
Este número se llama así en honor a Wilhelm Nusselt, ingeniero alemán que nació el 25 de noviembre de 1882 en Núremberg. Se define como:

Ambas transferencias se consideran en la dirección perpendicular al flujo.
En la anterior ecuación se define:
L como una longitud característica. Para formas complejas se definecomo el volumen del cuerpo dividido entre su área superficial.
kf como la conductividad térmica del fluido.
h como el coeficiente de transferencia de calor.
El número de Nusselt puede también verse como un gradiente adimensional de temperatura en la superficie. En transferencia de masa el número análogo al número de Nusselt es el número de Sherwood.
Existen muchas correrlaciones empíricasexpresadas en términos del número de Nusselt para por ejemplo placas planas, cilindros, dentro de tuberías, etc, que evaluan generalmente el número de Nusselt medio en una superficie. Estas correlaciones tienen la forma de Nu = f(Número de Reynolds o Número de Rayleigh, Número de Prandtl). Computacionalmente el número de Nusselt medio puede obtenerse integrando el número de Nusselt local en toda lasuperficie.

FLUJO INTERNO LAMINAR DESARROLLADO.

Se define flujo interno laminar aquel que discurre en el interior de conductos y con números de Reynolds suficientemente bajos para no ser considerados ni turbulentos ni de transición. Por ejemplo un flujo en el interior de una tuberíacon un número de Reynolds inferior a 2300.
Se entiende como flujo desarrollado aquel que tiene los perfiles develocidad y temperatura adimensional constantes a lo largo de la longitud del conducto. Esto ocurre más allá de lo que se conoce como región de entrada.
Para este tipo de flujos es relativamente fácil obtener analíticamente números de Nusselt como los mostrados en la siguiente tabla. Se diferencian dos condiciones de contorno en la pared: flujo de calor constante y temperatura de pared constante. Lalongitud característica considerada es el diámetro hidráulico.



Sección transversal
NuDh (flujo de calor constante)
NuDh (temperatura de pared constante)
Triángulo equilátero
3
2,35
Cuadrangular
3,63
2,89
Circular
4,364
3,66
Rectangular (Relación de aspecto 4)
5,35
4,65
Dos placas planas de longitud infinita
8,235
7,54
Dos placas planas de longitud infinita y una de...