Одна задокументированная схема и тепловая основа

Калькулятор LMTD и площади теплообменника по конечным температурам

Вычислите численно устойчивую логарифмическую среднюю разность температур для одной задокументированной схемы противотока или прямотока, затем примените задокументированный коэффициент коррекции, тепловую нагрузку и общий коэффициент теплопередачи U.

Устойчивый LMTD на основе log1pQ = UAFΔTlmБез ранжирования конфигураций

Идентификатор проекта / теплообменника

Задокументированная идеализированная схема

Источник конечных температур, рабочий режим и ревизия

Основа по потоку/профилю, включая любые задокументированные изотермические фазовые переходы

Температура горячего входа Tₕ,ᵢ (°C)

Температура горячего выхода Tₕ,ₒ (°C)

Температура холодного входа T𝒄,ᵢ (°C)

Температура холодного выхода T𝒄,ₒ (°C)

Задокументированная тепловая нагрузка Q (кВт)

Источник тепловой нагрузки / энергетического баланса

Общий коэффициент теплопередачи (Вт/(м²·К))

Источник коэффициента теплопередачи U, загрязнений и основы площади

Задокументированный коэффициент коррекции F (0<F≤1)

Источник F / основа конфигурации

Граница применимости: конечные температуры должны относиться к одному и тому же задокументированному установившемуся режиму; температура горячей среды не должна возрастать, а температура холодной среды не должна снижаться, если явно не разработана другая модель/соглашение о знаках. Оба разностных значения конечных температур в парах должны оставаться строго положительными.

Задокументированный результат LMTD

Разность конечных температур ΔT₁

—

Разность конечных температур ΔT₂

—

Логарифмическая средняя разность ΔTlm

—

Скорректированная движущая сила FΔTlm

—

Площадь по введенным Q, U, F

—

Реализованные сопоставления конечных температур

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

Разности температур в кельвинах и градусах Цельсия имеют одинаковую численную величину. Реализация использует log1p для близких разностей конечных температур и точный непрерывный предел ΔTlm=ΔT, когда ΔT₁=ΔT₂.

Источник и область применения

Отчет NASA по проектированию теплообменников использует общую зависимость q=UAΔTlm и определяет логарифмическую среднюю разность конечных температур. На этой странице добавлен задокументированный пользователем коэффициент коррекции F для схем, где выбранное идеализированное сопоставление само по себе не представляет фактическую геометрию. F=1 не предполагается; его необходимо ввести с указанием источника.

Почему было удалено предыдущее сравнение

Предыдущая страница вычисляла результаты для противотока и прямотока по одним и тем же четырем температурам выходов и заявляла, что противоток более эффективен и всегда предпочтителен. Изменение схемы обычно изменяет температуры выходов, тепловую нагрузку, U и конструктивную реализуемость, поэтому эти два арифметических сопоставления не были контролируемым сравнением при проектировании. Страница также оценивала обе площади без коэффициента коррекции или обоснования Q/U.

Не является утверждением проекта теплообменника: проверьте энергетический баланс потоков, фазовые/свойственные изменения, падение давления, загрязнения, определение U/площади, метод коэффициента коррекции, минимальный температурный напор, распределение потока, переходные/вне номинального режима случаи и требования механических/процессных стандартов.