Warmtevermogen Q̇
Warmtevermogen volgens Q̇ = FUAΔTₗₘ.
Warmteleer · Warmteoverdracht · geleiding
Warmtewisselaar — LMTD, vermogen en oppervlak
Bereken de logaritmisch gemiddelde temperatuurverschil uit vier eindtemperaturen, pas F toe en los Q̇, A of U op.
Aangemaakt op v1.0
Door Thibaut Grzelak, Ingenieur mechanische berekeningen
02
ΔTₗₘResultaten
Warmteoverdrachtsoppervlak A
Benodigd of ingevoerd warmteoverdrachtsoppervlak.
Totale warmteoverdrachtscoëfficiënt U
W/(m²·K)
Benodigde of ingevoerde totale warmteoverdrachtscoëfficiënt.
LMTD ΔTₗₘ
K
Logaritmisch gemiddeld temperatuurverschil uit de twee eindverschillen.
Gecorrigeerde LMTD FΔTₗₘ
K
LMTD vermenigvuldigd met de expliciete correctiefactor F.
Eindverschil ΔT₁
K
Eerste eindtemperatuurverschil voor de gekozen stromingsconfiguratie.
Eindverschil ΔT₂
K
Tweede eindtemperatuurverschil voor de gekozen stromingsconfiguratie.
Stationaire werking met bekende eindtemperaturen van de fluïda. De warme stroom koelt af en de koude stroom warmt op; beide eindverschillen moeten positief blijven.
01Formules en symbolen
Gebruikte formules
↔
ΔT₁ = Tₕ,in − T𝒸,out ; ΔT₂ = Tₕ,out − T𝒸,inTegenstroom→→
ΔT₁ = Tₕ,in − T𝒸,in ; ΔT₂ = Tₕ,out − T𝒸,outMeestroomΔTₗₘ
(ΔT₁ − ΔT₂) / ln(ΔT₁/ΔT₂)LMTD ΔTₗₘFΔTₗₘ
F · ΔTₗₘGecorrigeerde LMTD FΔTₗₘQ̇
F · U · A · ΔTₗₘWarmtevermogen Q̇A
Q̇ / (F · U · ΔTₗₘ)Warmteoverdrachtsoppervlak AU
Q̇ / (F · A · ΔTₗₘ)Totale warmteoverdrachtscoëfficiënt U02Aannames en beperkingen
Toepassingsgebied
- Stationaire werking met bekende eindtemperaturen van de fluïda.
- De warme stroom koelt af en de koude stroom warmt op; beide eindverschillen moeten positief blijven.
- U wordt over het volledige warmteoverdrachtsoppervlak als constant beschouwd.
- Warmteverlies naar de omgeving, energieopslag en variatie van eigenschappen worden niet gemodelleerd.
- F is een expliciete invoer tussen 0 en 1; de calculator leidt F niet af uit meerpassige geometrie.
- Faseverandering, ε-NTU, massastromen, warmtecapaciteiten en drukverlies vallen buiten de scope.
03Validatievoorbeeld
Numerieke referentiecase
- Tegenstroomreferentie: Tₕ,in = 120 °C, Tₕ,out = 80 °C, T𝒸,in = 20 °C en T𝒸,out = 60 °C.
- ΔT₁ = 60 K en ΔT₂ = 60 K; de analytische limiet geeft ΔTₗₘ = 60 K.
- Met F = 1, U = 500 W/(m²·K) en A = 10 m² is Q̇ = 300 kW.
- Inverse modi geven A = 10 m² en U = 500 W/(m²·K).
04Bronnen
Technische bronnen
- 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.