BILANGAN BILANGAN DALAM KONVEKSI ALAMI

             Didalam konveksi alami bilangan nusselt biasanya dihubungkan kepada bilangan prandtl dan bilangan grashof. Dimana β adalah kompresibilitas isobaric. Bilangan grashof dapat dipandang sebagai sebuah kuran kekuatan relative daya apung dan gaya kental. Konveksi alami biasanya ditekan pada Gr yang cukup kecil, mulai pada suatu nilai kritis dari Gr, yang bergantung pada system tersbut, maka kemudian menjadi semakin lebih efektif jika Gr bertambah besar.

              Untuk menjelaskan nya, maka korelasi korelasi perpindahan panas konveksi biasanya dinyatakan didalam bentuk :

atau   

         Dan khusus untuk konveksi alami :  Nu = f (Gr, Pr)
Sebagai yang diterapkan untuk sebuah geometri aliran khusus. Distribusi temperature permukaan dan variasi variasi sifat fluida biasanya mempunyai pengaruh kecil pada korelasi korelasi ini dan seringkali dapat diabaikan untuk penghitungan teknik. Untuk peramalan yang tepat ( 10 persen) maka efek efek sekunder ini harus dipertimbangkan, dan pelaksana perpindahan kalor permulaan setidaknya harus menyadari. Korelasi untuk aliran golak biasanya ditentukan secara eksperimental tetapi kadang kadang dapat dihasilkan (diturunkan) oleh ahli analisa perpindahan kalor yang berpengalaman jika diperlukan untuk sebuah situasi yang baru. Apendiks C memasukkan beberapa grafik dan tabel yang memberikan korelasi representative untuk konveksi perpindahan kalor.

KONVEKSI ALAMI DARI SILINDER, PIRINGAN DAN BOLA YANG BERPUTAR

              Perpindahan panas dengan cara konveksi antara benda yang berputar dan fluida di sekitarnya penting artinya dalam analisa termal mengenai poros, roda daya (roda gila), rotor turbin, dan komponen – komponen berputar lainnya pada berbagai mesin – mesin. Konveksi dari sebuah silinder horizontal berputar yang dipanaskan telah diteliti oleh Anderson dan saunders. Turbulensi mulai muncul pada Bilangan Reynolds kecepatan  keliling  Re_w= wη D²/v ; sebesar kurang lebih 50 dimana w adalah kecepatan putar dalam rad/s. dengan perpindahan panas kecepatan kritik tercapai bila kecepatan keliling permukaan silinder menjadi kurang lebih setengah kecepatan konveksi bebas ke atas pada sisi suatu silinder tidak bergerak yang dipanaskan.

              Dibawah kecepatan kritik konveksi alami biasa, yang becirikan bilangan grashof biasa βg (T_s – T _∞ ) D³/ v², laju perpindahan panas. Diatas kecepatan kritik bilangan reynoldy kecepatan keliling menjadi parameter yang mengendalikan laju perpindahan panas tersebut. Pengaruh gabungan bilangan – bilangan Reynolds, prandtl dan grashof pada bilangan nusselt  rata rata bagi sebuah silinder horizontal yang berputar didalam udara diatas kecepatan kritik dapat dinyatakan dengan persamaan :

              Perpindahan panas dari sebuah piringan yang berputar telah diteliti secara eksperimental oleh beberapa ahla seperti Cobb dan Saunders dan secara teoritik antara lain oleh Millspace serta taylor. Lapisan batas pada piringan tersebut adalah laminar dan tebalnya seragam pada bilangan Reynolds putar dibawah kurang lebih 10⁶. pada bilangan Reynolds yang lebih tinggi alirannya menjadi turbulen dan lapisan batasnya menebal seiring dengan bertambahnya besarnya jari jari. Bilangan nusselt rata rata untuk sebuah piringan yang berputar di udara adalah :

                                              

              Dalam resim aliran turbulen pada sebuah piringan yang berputar di udara harga local bilangan nusselt pada jari jari r diberikan secara pengira kiraan (akproksimasi) oleh