Calculadora de la LMTD (diferencia de temperatura media logarítmica)
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Resultado
En un intercambiador de carcasa y tubos con varios pasos, multiplica la LMTD a contracorriente por el factor de corrección F de las gráficas del intercambiador.
Calcula la diferencia de temperatura media logarítmica (LMTD) de un intercambiador de calor a partir de las temperaturas de entrada y salida de los fluidos caliente y frío, en contracorriente o en flujo paralelo. Con el coeficiente global de transferencia de calor U también puedes hallar la potencia térmica a partir del área, o el área necesaria para una potencia dada.
Solución paso a paso
Diferencias de temperatura en los dos extremos
LMTD
Potencia térmica
Fórmulas clave
- Potencia térmica
- Q = U·A·ΔTlm
- Diferencia de temperatura media logarítmica
- ΔTlm = (ΔT1 − ΔT2)/ln(ΔT1/ΔT2)
- Balance de una corriente
- Q = ṁcp(Tin − Tout)
Cómo calcular la LMTD
- Halla la diferencia de temperatura en cada extremo del intercambiador. Contracorriente: ΔT₁ = T_h,in − T_c,out y ΔT₂ = T_h,out − T_c,in. Flujo paralelo: ΔT₁ = T_h,in − T_c,in y ΔT₂ = T_h,out − T_c,out.
- LMTD = (ΔT₁ − ΔT₂)/ln(ΔT₁/ΔT₂). Si ΔT₁ = ΔT₂, la LMTD es igual a esa diferencia.
- Potencia térmica: Q = U·A·LMTD, con U en W/(m²·K) y A en m².
- Área necesaria: A = Q/(U·LMTD).
Preguntas y respuestas
¿Por qué la contracorriente es mejor que el flujo paralelo?
Con las mismas cuatro temperaturas, la LMTD en contracorriente es mayor, así que se necesita menos área. La contracorriente también permite que la salida del fluido frío quede más caliente que la salida del fluido caliente, algo que el flujo paralelo nunca puede lograr.
¿Por qué usar una media logarítmica en lugar del promedio?
La diferencia de temperatura a lo largo del intercambiador cambia de forma exponencial, no lineal. La media aritmética sobrestima la fuerza impulsora; solo se aproxima cuando ΔT₁ y ΔT₂ son similares.
¿Y los intercambiadores de carcasa y tubos con varios pasos?
Calcula la LMTD en contracorriente y multiplícala por el factor de corrección F, leído en gráficas con las razones adimensionales P y R. F es 1 en contracorriente pura y menor que 1 en los demás casos.
¿Puedo usar °C en lugar de K?
Sí. En la fórmula solo intervienen diferencias de temperatura, y una diferencia de 1 °C equivale a 1 K.
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Practica Intercambiadores de calor (DTML)
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