Jedna udokumentowana konfiguracja i podstawa termiczna

Kalkulator LMTD i powierzchni wymiennika

Oblicz numerycznie stabilną logarytmiczną średnią różnicę temperatur dla jednej udokumentowanej konfiguracji przeciwprądowej lub współprądowej, a następnie zastosuj udokumentowany współczynnik korekcyjny, obciążenie cieplne i całkowity współczynnik U.

Stabilne LMTD z log1pQ = UAFΔTlmBrak rankingu konfiguracji

Identyfikator projektu / wymiennika

Udokumentowana zidealizowana konfiguracja

Źródło temperatur końcowych, przypadek roboczy i wersja

Podstawa strumienia/profilu, w tym wszelkie udokumentowane izotermiczne zmiany fazowe

Temperatura wlotu gorącego Tₕ,ᵢ (°C)

Temperatura wylotu gorącego Tₕ,ₒ (°C)

Temperatura wlotu zimnego T𝒄,ᵢ (°C)

Temperatura wylotu zimnego T𝒄,ₒ (°C)

Udokumentowane obciążenie cieplne Q (kW)

Źródło obciążenia / bilansu energetycznego

Całkowita wartość U (W/(m²·K))

Źródło współczynnika U, zanieczyszczeń i podstawy powierzchni

Udokumentowany współczynnik korekcyjny F (0<F≤1)

Źródło F / podstawa konfiguracji

Warunek stosowalności: temperatury końcowe muszą należeć do tego samego udokumentowanego stanu ustalonego; temperatura gorąca nie może rosnąć, a temperatura zimna nie może maleć, chyba że wyraźnie opracowano inną konwencję/model ze znakami. Obie sparowane różnice końcowe muszą pozostać ściśle dodatnie.

Udokumentowany wynik LMTD

Różnica końcowa ΔT₁

—

Różnica końcowa ΔT₂

—

Logarytmiczna średnia różnica ΔTlm

—

Skorygowana siła napędowa FΔTlm

—

Powierzchnia z wprowadzonych Q, U, F

—

Zaimplementowane parowania końcowe

Przeciwprąd: ΔT₁=Tₕ,ᵢ−T𝒄,ₒ ; ΔT₂=Tₕ,ₒ−T𝒄,ᵢ
Współprąd: ΔT₁=Tₕ,ᵢ−T𝒄,ᵢ ; ΔT₂=Tₕ,ₒ−T𝒄,ₒ
ΔT_lm=(ΔT₁−ΔT₂)/ln(ΔT₁/ΔT₂)
A=Q/(UFΔT_lm)

Różnice temperatur w kelwinach i stopniach Celsjusza mają tę samą wartość liczbową. Implementacja używa log1p dla bliskich różnic końcowych i dokładnej granicy ciągłej ΔTlm=ΔT, gdy ΔT₁=ΔT₂.

Źródło i zakres

Raport projektowy NASA dotyczący wymienników ciepła używa ogólnego związku q=UAΔTlm i definiuje logarytmiczną średnią różnicę temperatur końcowych. Ta strona dodaje udokumentowany przez użytkownika współczynnik korekcyjny F dla konfiguracji, w których wybrane zidealizowane parowanie samo w sobie nie reprezentuje rzeczywistej geometrii. Nie zakłada się F=1; musi być wprowadzony wraz ze źródłem.

Dlaczego usunięto poprzednie porównanie

Poprzednia strona obliczała wyniki przeciwprądowe i współprądowe z tych samych czterech temperatur wylotowych i ogłaszała, że przeciwprąd jest bardziej wydajny i zawsze preferowany. Zmiana konfiguracji ogólnie zmienia temperatury wylotowe, obciążenie, U i możliwą konstrukcję, więc te dwa parowania arytmetyczne nie były kontrolowanym porównaniem projektowym. Strona szacowała również obie powierzchnie bez współczynnika korekcyjnego lub pochodzenia Q/U.

Nie jest zatwierdzeniem projektu wymiennika: zweryfikuj bilans energetyczny strumienia, zmiany faz/właściwości, spadek ciśnienia, zanieczyszczenia, definicję U/powierzchni, metodę współczynnika korekcyjnego, minimalne zbliżenie, rozkład przepływu, przypadki przejściowe/poza projektowe oraz wymagania mechaniczne/kodeksu procesowego.