努塞尔数的物理含义是什么？传热学还有什么重要的准则数，物理含义分别是什么？

Question

如题所述

Answer 1

努塞尔(Nusselt)数的定义为：Nu=h*L/K，其中h为对流换热系数，K为导热系数，L为特征长度，Nu的物理意义为是表示对流换热强烈程度的一个准数, 又表示流体层流底层的导热阻力与对流传热阻力的比例。其他的准数还有:
普朗特(Prandtl)准数，Pr=u*Cp/K, 其中u为气体动力粘度，Cp为气体比热，K为导热系数，Pr的物理意义是反映流体物理性质对对流换热影响的准数。表示运动粘度与导热系数的比值，表明流体动量和热量传递能力的相对大小，还表明了温度场与速度场之间的相似程度。
葛拉晓夫(Grashoof)准数，Gr=r^2*b*g*L^3*T/u^2，其中r为气体密度，b为气体膨胀系数,L为特征长度，T为温度，u为气体动力粘度，Gr反映由于流体各部分温度不同而引起的浮升力与粘性力的相对关系。
还有傅立叶准数Fo=a*t/L^2,表明传热现象的不稳定程度。

Answer 2

是无量纲化后的对流传热系数，也就是说它是对流传热系数，只不过是无量纲化的，也即没有单位的。它反映的实质是对流传热的强度与一个当量的导热强度的比值。传热学的准则数很多，还有雷诺数、普朗特数、毕奥数。

Answer 3

Nu数表征换热能力大小的物理量，其描述的是壁面上流体的无量纲梯度（Nu=hl/λ，λ为流体的导热系数）
Re数表征惯性力与粘性力相对大小的物理量（Re=vl/ν，ν为运动粘度）
Pr数表征动量扩散能力与热量扩散能力相对大小的物理量Pr=v/a，a为热扩散系数，a=λ/ρc）
Gr数表征浮升力与粘性力相对大小的物理量

参考资料：传热课本