Moldex3D –Il governo della funzione di trasferimento di calore in fase di riempimento della cavità - Numero di Nusselt
Il fenomeno del trasferimento di calore di una massa fluida, in prossimità dei contorni esterni della superficie di una cavità, è governato da un numero detto “Numero di Nusselt”.
Il numero di Nusselt è un valore adimensionale , dato dal rapporto tra coefficiente di convezione e coefficiente di conduzione, e serve a regolare il passaggio da convezione a conduzione.
Tale valore di conduzione viene fissato in condizione identica quella di convezione, ma con un ipotetico fluido “fermo”.
Quando il valore del Numero di Nusselt è vicino ad 1, ovvero convezione e conduzione hanno” pari” valore, si ritiene che il fuso fluisca in modo “laminare”, ovvero senza fenomeni di turbolenza superficiale del fronte.
Un valore elevato contraddistingue invece una predominanza degli effetti convettivi ovvero si intende un flusso “turbolento” che innesca forti gradienti nello scambio di temperatura (valori da 100 a 1000).
Dove “L” è il valore normale della sezione che in presenza di una forma complessa “vale” il volume del fuso/fluido per l’area della superficie che incontra, “h” è il coefficiente di Convezione e 
quello di conduzione.
Quindi nell’utilizzo di Moldex3D:
Ne viene che: .
Ad esempio: Una resina con conduttività termica λ = 0.2 W/mK; Nusselt Number = 7.54, Spessore della parte = 0.2~1.0 mm fornisce un valore di => HTC = 3800~750 W/m2K
La funzione interna a Moldex3D eDesign permette di governare questi valori (Coefficiente di Trasferimento del Calore) su base della caratteristica reologica del materiale.
All’interno di Moldex3D eDesign, posso andare a verificare nel file di LOG relativo alla fase di riempimento, il corretto settaggio dei parametri, in particolare il valore relativo al Numero di Nusselt per il calcolo della funzione di trasferimento di calore HTC.
L’utilizzo della metodologia di calcolo della funzione di trasferimento di calore basato sul numero di Nusselt, permette di calcolare in modo più preciso i valori, con particolare riguardo al valore di pressione all’ugello (sprue gate pressure), che come si vede nella figura (linea rossa) fornisce un valore più basso e più veritiero, rispetto ai risultati calcolati a valore di coefficiente fisso.
Gestione delle aree di contatto tra stampo e fuso: effetto di trasferimento di calore termico
Giorgio Nava – Moldex3D Italia – PRT.2014009