Hőteljesítmény Q̇
Hőteljesítmény a Q̇ = FUAΔTₗₘ összefüggésből.
Hőtechnika · Hőátadás · hővezetés
Hőcserélő LMTD kalkulátor — hőteljesítmény, felület és U
Számítsa ki a logaritmikus közepes hőmérséklet-különbséget négy végponti hőmérsékletből, alkalmazza az F korrekciós tényezőt, majd határozza meg Q̇, A vagy U értékét.
Létrehozva v1.0
Szerző: Thibaut Grzelak, Mechanikai számításokkal foglalkozó mérnök
02
ΔTₗₘEredmények
Hőátadó felület A
Szükséges vagy megadott hőátadó felület.
Teljes hőátadási tényező U
W/(m²·K)
Szükséges vagy megadott teljes hőátadási tényező.
LMTD ΔTₗₘ
K
A két végponti különbségből számított logaritmikus közepes hőmérséklet-különbség.
Korrigált LMTD FΔTₗₘ
K
Az LMTD és az explicit F korrekciós tényező szorzata.
Végponti különbség ΔT₁
K
Az első végponti hőmérséklet-különbség a kiválasztott áramlási elrendezéshez.
Végponti különbség ΔT₂
K
A második végponti hőmérséklet-különbség a kiválasztott áramlási elrendezéshez.
Állandósult üzem ismert végponti közeghőmérsékletekkel. A meleg áram lehűl, a hideg áram felmelegszik; mindkét végponti különbségnek pozitívnak kell maradnia.
01Képletek és jelölések
Alkalmazott képletek
↔
ΔT₁ = Tₕ,in − T𝒸,out ; ΔT₂ = Tₕ,out − T𝒸,inEllenáram→→
ΔT₁ = Tₕ,in − T𝒸,in ; ΔT₂ = Tₕ,out − T𝒸,outEgyenáramΔTₗₘ
(ΔT₁ − ΔT₂) / ln(ΔT₁/ΔT₂)LMTD ΔTₗₘFΔTₗₘ
F · ΔTₗₘKorrigált LMTD FΔTₗₘQ̇
F · U · A · ΔTₗₘHőteljesítmény Q̇A
Q̇ / (F · U · ΔTₗₘ)Hőátadó felület AU
Q̇ / (F · A · ΔTₗₘ)Teljes hőátadási tényező U02Feltételezések és korlátok
Érvényességi tartomány
- Állandósult üzem ismert végponti közeghőmérsékletekkel.
- A meleg áram lehűl, a hideg áram felmelegszik; mindkét végponti különbségnek pozitívnak kell maradnia.
- U a teljes hőátadó felületen állandónak tekintett.
- A környezet felé történő hőveszteség, energiatárolás és tulajdonságváltozás nincs modellezve.
- F explicit mérnöki bemenet 0 és 1 között; a kalkulátor nem számítja többjáratú geometriából.
- Fázisváltozás, ε-NTU elemzés, tömegáramok, hőkapacitások és nyomásveszteség nem része a modellnek.
03Ellenőrző példa
Referencia-számítás
- Ellenáramú referencia: Tₕ,in = 120 °C, Tₕ,out = 80 °C, T𝒸,in = 20 °C és T𝒸,out = 60 °C.
- ΔT₁ = 60 K és ΔT₂ = 60 K; az analitikus határérték ΔTₗₘ = 60 K.
- F = 1, U = 500 W/(m²·K) és A = 10 m² esetén Q̇ = 300 kW.
- Az inverz módok A = 10 m² és U = 500 W/(m²·K) értéket adnak.
04Hivatkozások
Műszaki hivatkozások
- Incropera et al. — Fundamentals of Heat and Mass Transfer: logarithmic mean temperature difference method.
- Kern — Process Heat Transfer: LMTD heat-exchanger sizing.
- NIST Special Publication 811 — SI units and temperature intervals.