Kalkulator LMTD (perbezaan suhu min log)

Masukkan nilai anda. Jawapan dan penyelesaian lengkap dikemas kini semasa anda menaip.

Keputusan

LMTD74.89 K
Beban haba Q149.8 kW
ΔT₁80 K
ΔT₂70 K

Bagi penukar kelongsong-dan-tiub dengan beberapa lintasan, darabkan LMTD aliran songsang dengan faktor pembetulan F daripada carta penukar.

Hitung perbezaan suhu min log (LMTD) bagi penukar haba daripada suhu masuk dan keluar bendalir panas dan sejuk, untuk aliran songsang atau aliran selari. Dengan pekali pemindahan haba keseluruhan U anda juga boleh mencari beban haba daripada luas, atau luas yang diperlukan untuk beban tertentu.

Penyelesaian langkah demi langkah

Perbezaan suhu pada kedua-dua hujung

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

Beban haba

Q = U·A·LMTD = 500·4·74.89 = 149778 W = 149.8 kW

Formula utama

Beban haba
Q = U·A·ΔTlm
Beza suhu min logaritma
ΔTlm = (ΔT1 − ΔT2)/ln(ΔT1/ΔT2)
Imbangan aliran
Q = ṁcp(Tin − Tout)

Cara mengira LMTD

  1. Cari perbezaan suhu pada setiap hujung penukar. Aliran songsang: ΔT₁ = T_h,in − T_c,out dan ΔT₂ = T_h,out − T_c,in. Aliran selari: ΔT₁ = T_h,in − T_c,in dan ΔT₂ = T_h,out − T_c,out.
  2. LMTD = (ΔT₁ − ΔT₂)/ln(ΔT₁/ΔT₂). Jika ΔT₁ = ΔT₂, LMTD sama dengan perbezaan itu.
  3. Beban haba: Q = U·A·LMTD, dengan U dalam W/(m²·K) dan A dalam m².
  4. Luas yang diperlukan: A = Q/(U·LMTD).

Soalan dan jawapan

Mengapakah aliran songsang lebih baik daripada aliran selari?

Untuk empat suhu yang sama, LMTD aliran songsang lebih besar, jadi luas yang diperlukan lebih kecil. Aliran songsang juga membenarkan keluaran sejuk menjadi lebih panas daripada keluaran panas, yang tidak pernah dapat dilakukan oleh aliran selari.

Mengapakah menggunakan min logaritma dan bukan purata?

Perbezaan suhu sepanjang penukar berubah secara eksponen, bukan secara linear. Min aritmetik melebihkan daya penggerak; ia hanya hampir apabila ΔT₁ dan ΔT₂ serupa.

Bagaimana dengan penukar kelongsong-dan-tiub dengan beberapa lintasan?

Kira LMTD aliran songsang dan darabkan dengan faktor pembetulan F, yang dibaca daripada carta menggunakan nisbah tanpa dimensi P dan R. F ialah 1 untuk aliran songsang tulen dan kurang daripada 1 selainnya.

Bolehkah saya menggunakan °C dan bukan K?

Ya. Hanya perbezaan suhu yang masuk dalam formula, dan perbezaan 1 °C sama dengan 1 K.

Cuba sendiri

Berlatih Penukar haba (LMTD)

Kalkulator memberikan jawapan. Dalam peperiksaan anda memerlukan kaedah: berlatihlah dengan soalan baharu, petunjuk dan penyelesaian lengkap.

</> Benamkan

Percuma untuk guru dan sekolah: tampal kod ini di halaman kursus, LMS atau laman web anda. Pelajar boleh menggunakan kalkulator dan penyelesaian langkah demi langkahnya tanpa akaun.

Lebih banyak kalkulator