LMTD skaičiuoklė (logaritminis vidutinis temperatūrų skirtumas)

Įveskite savo reikšmes. Atsakymas ir visas sprendimas atsinaujina jums rašant.

Rezultatas

LMTD74,89 K
Šilumos galia Q149,8 kW
ΔT₁80 K
ΔT₂70 K

Daugiakeliam apvalkalo ir vamzdžių šilumokaičiui priešpriešinį LMTD padauginkite iš pataisos koeficiento F iš šilumokaičių diagramų.

Apskaičiuokite šilumokaičio logaritminį vidutinį temperatūrų skirtumą (LMTD) pagal karšto ir šalto skysčių įėjimo ir išėjimo temperatūras, priešpriešinei arba lygiagrečiajai tėkmei. Su bendruoju šilumos perdavimo koeficientu U taip pat galite rasti šilumos galią pagal plotą arba plotą, reikalingą duotai galiai.

Sprendimas žingsnis po žingsnio

Temperatūrų skirtumai abiejuose galuose

ΔT₁ = Th,in − Tc,out = 150 − 70 = 80 K
ΔT₂ = Th,out − Tc,in = 90 − 20 = 70 K

LMTD

LMTD = (ΔT₁ − ΔT₂)/ln(ΔT₁/ΔT₂) = (80 − 70)/ln(80/70) = 74,89 K

Šiluminė galia

Q = U·A·LMTD = 500·4·74,89 = 149778 W = 149,8 kW

Pagrindinės formulės

Šiluminė galia
Q = U·A·ΔTlm
Vidutinis logaritminis temperatūrų skirtumas
ΔTlm = (ΔT1 − ΔT2)/ln(ΔT1/ΔT2)
Srautų balansas
Q = ṁcp(Tin − Tout)

Kaip apskaičiuoti LMTD

  1. Raskite temperatūrų skirtumą kiekviename šilumokaičio gale. Priešpriešinė tėkmė: ΔT₁ = T_h,in − T_c,out ir ΔT₂ = T_h,out − T_c,in. Lygiagrečioji tėkmė: ΔT₁ = T_h,in − T_c,in ir ΔT₂ = T_h,out − T_c,out.
  2. LMTD = (ΔT₁ − ΔT₂)/ln(ΔT₁/ΔT₂). Jei ΔT₁ = ΔT₂, LMTD lygus tam skirtumui.
  3. Šilumos galia: Q = U·A·LMTD, kai U išreikštas W/(m²·K), o A – m².
  4. Reikalingas plotas: A = Q/(U·LMTD).

Klausimai ir atsakymai

Kodėl priešpriešinė tėkmė geresnė už lygiagrečiąją?

Toms pačioms keturioms temperatūroms priešpriešinės tėkmės LMTD didesnis, todėl reikia mažesnio ploto. Priešpriešinė tėkmė taip pat leidžia šalto skysčio išėjimo temperatūrai tapti aukštesnei už karšto skysčio išėjimo temperatūrą, ko lygiagrečioji tėkmė niekada negali pasiekti.

Kodėl naudojamas logaritminis vidurkis, o ne paprastas vidurkis?

Temperatūrų skirtumas išilgai šilumokaičio kinta eksponentiškai, o ne tiesiškai. Aritmetinis vidurkis pervertina varomąją jėgą; jis artimas tik tada, kai ΔT₁ ir ΔT₂ panašūs.

O kaip su apvalkalo ir vamzdžių šilumokaičiais su keliais ėjimais?

Apskaičiuokite priešpriešinį LMTD ir padauginkite jį iš pataisos koeficiento F, nuskaityto iš diagramų pagal bedimensius santykius P ir R. F lygus 1 grynai priešpriešinei tėkmei, o kitais atvejais mažesnis už 1.

Ar galiu naudoti °C vietoj K?

Taip. Į formulę patenka tik temperatūrų skirtumai, o 1 °C skirtumas lygus 1 K.

Pasipraktikuokite patys

Praktikuoti temą Šilumokaičiai (LMTD)

Skaičiuoklė pateikia atsakymą. Per egzaminą jums reikia metodo: praktikuokite jį su naujais uždaviniais, užuominomis ir sprendimais.

</> Įterpti

Nemokamai dėstytojams ir mokykloms: įklijuokite šį kodą į kurso puslapį, LMS ar svetainę. Studentai gali naudotis skaičiuotuvu ir jo sprendimu žingsnis po žingsnio be paskyros.

Daugiau skaičiuoklių