누셀트 수·대류열전달계수 계산기
레이놀즈수·프란틀수로 누셀트수(Nu)를 구하고, 대류열전달계수 h=Nu·k/L을 계산합니다.
W/(m·K)
m
관은 지름, 원통도 지름
대류열전달계수 h
297.79 W/(m²·K)
누셀트수 Nu = 114.5363
누셀트수 Nu114.5363
대류열전달계수 h297.794 W/(m²·K)
h만으로는 열전달량을 알 수 없습니다. 실제 열전달량 q = h·A·ΔT를 구하려면 표면적(A)과 온도차(ΔT)를 추가로 곱해야 합니다.
누셀트수는 이론만으로 유도되지 않고 실험 데이터를 정리한 상관식이라, 유동 형태(관 내부/외부, 층류/난류)마다 완전히 다른 식을 씁니다. 여기서는 세 가지 대표적인 경우만 다룹니다.
계산 방법
- 1유동 형태를 고릅니다 — 관 내부 난류, 관 내부 층류(완전발달), 원통 외부 유동.
- 2레이놀즈수(Re)·프란틀수(Pr)를 입력합니다(층류는 값과 무관하게 상수를 씁니다).
- 3유체 열전도율과 특성길이(관 지름 등)를 입력하면 누셀트수와 대류열전달계수 h가 계산됩니다.
자주 묻는 질문
Nu = h·L/k로 정의되며, 대류에 의한 열전달이 순수 전도(유체가 정지해 있을 때)에 비해 몇 배나 강한지를 나타내는 무차원수입니다. Nu가 클수록 대류가 활발해 열전달이 잘 됩니다.
누셀트수는 순수 이론만으로 유도되지 않고 실험 데이터를 상관식(correlation)으로 정리한 값이라, 관 내부인지 물체 외부인지, 층류인지 난류인지에 따라 완전히 다른 식이 쓰입니다. 이 계산기는 관 내부 난류(Dittus-Boelter), 관 내부 완전발달 층류(상수), 원통 외부 유동(Churchill-Bernstein) 세 경우를 다룹니다.
h(대류열전달계수)만으로는 부족합니다. 실제 열전달량은 q = h·A·ΔT(표면적×온도차)를 추가로 곱해야 나옵니다. 이 계산기는 h까지만 계산합니다.
전송되지 않습니다. 모든 계산은 브라우저 안에서 이뤄지고, 입력값은 이 기기에만 남습니다.
알아두면 좋은 점
- Dittus-Boelter식(Nu=0.023·Re^0.8·Pr^n)은 Re≳10,000·0.6≤Pr≤160·L/D≥10 범위에서 신뢰할 수 있습니다. n은 유체가 가열되면 0.4, 냉각되면 0.3입니다.
- 관 내부 완전발달 층류는 Re·Pr과 무관하게 상수입니다 — 등열유속 조건 Nu=4.36, 등온벽 조건 Nu=3.66.
- Churchill-Bernstein식(원통 외부 유동)은 Re·Pr≥0.2인 매우 넓은 범위를 한 식으로 묶어, 실제 값과 ±20% 정도 차이가 날 수 있습니다.
- 세 식 모두 Incropera 「Fundamentals of Heat and Mass Transfer」 등 표준 열전달 교과서에 실린 형태를 그대로 옮겼습니다.
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마지막 검증: 2026년 9월 3일 · 결과는 참고용 추정치입니다.