การจัดเรียงและพื้นฐานทางความร้อนที่บันทึกไว้

เครื่องคำนวณ LMTD และพื้นที่จากอุณหภูมิปลายท่อ

คำนวณผลต่างอุณหภูมิเฉลี่ยลอการิทึม (log-mean temperature difference) ที่เสถียรเชิงตัวเลขสำหรับการจัดเรียงแบบไหลสวนทางหรือแบบไหลทางเดียวที่บันทึกไว้ จากนั้นนำตัวประกอบแก้ไข (correction factor) ที่บันทึกไว้ ภาระความร้อน (duty) และค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวม (U-value) มาใช้

LMTD แบบ log1p ที่เสถียรQ = UAFΔTlmไม่มีการจัดอันดับการตั้งค่า

รหัสโครงการ / ตัวระบุเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน

การจัดเรียงในอุดมคติที่บันทึกไว้

แหล่งที่มาของอุณหภูมิปลายท่อ กรณีการทำงาน และฉบับแก้ไข

พื้นฐานของสตรีม/โปรไฟล์ รวมถึงการเปลี่ยนเฟสแบบอุณหภูมิคงที่ (isothermal phase change) ที่บันทึกไว้

อุณหภูมิทางเข้าของไหลร้อน Tₕ,ᵢ (องศาเซลเซียส)

อุณหภูมิทางออกของไหลร้อน Tₕ,ₒ (องศาเซลเซียส)

อุณหภูมิทางเข้าของไหลเย็น T𝒄,ᵢ (องศาเซลเซียส)

อุณหภูมิทางออกของไหลเย็น T𝒄,ₒ (องศาเซลเซียส)

ภาระความร้อน Q ที่บันทึกไว้ (กิโลวัตต์)

แหล่งที่มาของภาระความร้อน/สมดุลพลังงาน

ค่า U โดยรวม (W/(m²·K))

แหล่งที่มาของค่า U การสะสมคราบสกปรก (fouling) และพื้นฐานของพื้นที่

ตัวประกอบแก้ไข F ที่บันทึกไว้ (0<F≤1)

แหล่งที่มาของ F / พื้นฐานของการตั้งค่า

เงื่อนไขการนำไปใช้: อุณหภูมิปลายท่อต้องอยู่ในกรณีสถานะคงตัว (steady case) ที่บันทึกไว้เดียวกัน อุณหภูมิของไหลร้อนต้องไม่เพิ่มขึ้น และอุณหภูมิของไหลเย็นต้องไม่ลดลง เว้นแต่จะมีการพัฒนาแบบจำลอง/ข้อตกลงเครื่องหมายอื่นอย่างชัดเจน ผลต่างอุณหภูมิปลายท่อที่จับคู่กันทั้งสองต้องเป็นบวกอย่างเคร่งครัด

ผลลัพธ์ LMTD ที่บันทึกไว้

ผลต่างอุณหภูมิปลายท่อ ΔT₁

—

ผลต่างอุณหภูมิปลายท่อ ΔT₂

—

ผลต่างเฉลี่ยลอการิทึม ΔTlm

—

แรงขับเคลื่อนที่แก้ไขแล้ว FΔTlm

—

พื้นที่จากค่า Q, U, F ที่ป้อน

—

การจับคู่ปลายท่อที่นำไปใช้

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

ผลต่างอุณหภูมิในหน่วยเคลวินและองศาเซลเซียสมีขนาดเชิงตัวเลขเท่ากัน การนำไปใช้ใช้ฟังก์ชัน log1p สำหรับผลต่างอุณหภูมิปลายท่อที่ใกล้เคียงกัน และใช้ลิมิตต่อเนื่องที่แม่นยำ ΔTlm=ΔT เมื่อ ΔT₁=ΔT₂

แหล่งที่มาและขอบเขต

รายงานการออกแบบเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนของ NASA ใช้ความสัมพันธ์ทั่วไป q=UAΔTlm และนิยามผลต่างอุณหภูมิเฉลี่ยลอการิทึมปลายท่อ (terminal log-mean temperature difference) หน้าเว็บนี้เพิ่มตัวประกอบแก้ไข F ที่ผู้ใช้บันทึกไว้สำหรับการจัดเรียงที่การจับคู่ในอุดมคติที่เลือกไม่สามารถแทนรูปทรงเรขาคณิตจริงได้เพียงอย่างเดียว ไม่ถือว่า F=1; ต้องป้อนพร้อมแหล่งที่มา

เหตุผลที่ลบการเปรียบเทียบเดิมออก

หน้าเว็บเดิมคำนวณผลลัพธ์แบบไหลสวนทางและแบบไหลทางเดียวจากอุณหภูมิทางออกทั้งสี่ค่าเดียวกัน และประกาศว่าแบบไหลสวนทางมีประสิทธิภาพสูงกว่าและเป็นที่ต้องการเสมอ การเปลี่ยนการจัดเรียงมักจะเปลี่ยนอุณหภูมิทางออก ภาระความร้อน ค่า U และการก่อสร้างที่เป็นไปได้ ดังนั้นการจับคู่เชิงเลขทั้งสองจึงไม่ใช่การเปรียบเทียบการออกแบบที่ควบคุมได้ หน้าเว็บยังประมาณพื้นที่ทั้งสองโดยไม่มีตัวประกอบแก้ไขหรือที่มาของ Q/U

ไม่ใช่การอนุมัติการออกแบบเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน: ตรวจสอบสมดุลพลังงานของสตรีม การเปลี่ยนแปลงเฟส/คุณสมบัติ การลดแรงดัน การสะสมคราบสกปรก นิยาม U/พื้นที่ วิธีตัวประกอบแก้ไข ระยะเข้าใกล้ขั้นต่ำ (minimum approach) การกระจายการไหล กรณีชั่วคราว/นอกการออกแบบ และข้อกำหนดทางกล/รหัสกระบวนการ