在传热学领域中，努塞尔数（Nusselt Number，简称Nu）是一个非常重要的无量纲参数，它用于表征流体流动过程中对流传热的强度。努塞尔数的定义为壁面处的对流换热系数与导热系数之比，通常用来衡量对流换热的效率。
努塞尔数的计算公式可以表示为：
\[ Nu = \frac{hL}{k} \]
其中：
- \( h \) 表示对流换热系数，单位为 W/(m²·K)；
- \( L \) 是特征长度，通常取物体的典型尺寸，单位为米 (m)；
- \( k \) 是流体的导热系数，单位为 W/(m·K)。
根据不同的流动条件和几何形状，努塞尔数的具体表达式会有所不同。例如，在层流条件下，对于圆管内的强制对流，努塞尔数可以通过以下经验公式来估算：
\[ Nu = 3.66 + \frac{0.0668R_a Pr}{\left[ 1 + 0.0468 / Pr \right]^{2/3}} \]
这里 \( R_a \) 是雷诺数，\( Pr \) 是普朗特数。
而在其他复杂情况下，则需要结合实验数据或数值模拟结果来确定具体的努塞尔数值。理解并正确应用努塞尔数对于设计高效的热交换器、优化工业过程以及研究自然对流等现象都具有重要意义。
总之，掌握好努塞尔数的概念及其计算方法不仅有助于深入理解传热机制，还能为实际工程问题提供理论支持和技术指导。
