เครื่องคำนวณ LMTD (ผลต่างอุณหภูมิเฉลี่ยลอการิทึม)
กรอกค่าของคุณ คำตอบและวิธีทำฉบับเต็มจะอัปเดตขณะที่คุณพิมพ์
ผลลัพธ์
สำหรับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเชลล์แอนด์ทิวบ์ที่มีหลายพาส ให้คูณ LMTD แบบไหลสวนทางด้วยตัวประกอบแก้ไข F จากแผนภูมิของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน
คำนวณผลต่างอุณหภูมิเฉลี่ยลอการิทึม (LMTD) ของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนจากอุณหภูมิขาเข้าและขาออกของของไหลร้อนและเย็น สำหรับการไหลสวนทางหรือไหลขนาน เมื่อมีสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวม U คุณยังหาภาระความร้อนจากพื้นที่ หรือหาพื้นที่ที่ต้องใช้สำหรับภาระที่กำหนดได้
เฉลยทีละขั้นตอน
ผลต่างอุณหภูมิที่ปลายทั้งสอง
LMTD
ภาระความร้อน
สูตรสำคัญ
- ภาระความร้อน
- Q = U·A·ΔTlm
- ผลต่างอุณหภูมิเฉลี่ยลอการิทึม
- ΔTlm = (ΔT1 − ΔT2)/ln(ΔT1/ΔT2)
- สมดุลของสาย
- Q = ṁcp(Tin − Tout)
วิธีคำนวณ LMTD
- หาผลต่างอุณหภูมิที่ปลายแต่ละด้านของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ไหลสวนทาง: ΔT₁ = T_h,in − T_c,out และ ΔT₂ = T_h,out − T_c,in ไหลขนาน: ΔT₁ = T_h,in − T_c,in และ ΔT₂ = T_h,out − T_c,out
- LMTD = (ΔT₁ − ΔT₂)/ln(ΔT₁/ΔT₂) ถ้า ΔT₁ = ΔT₂ LMTD เท่ากับผลต่างนั้น
- ภาระความร้อน: Q = U·A·LMTD โดย U เป็น W/(m²·K) และ A เป็น m²
- พื้นที่ที่ต้องใช้: A = Q/(U·LMTD)
คำถามและคำตอบ
ทำไมการไหลสวนทางจึงดีกว่าการไหลขนาน
สำหรับอุณหภูมิสี่ค่าเดียวกัน LMTD ของการไหลสวนทางมากกว่า จึงใช้พื้นที่น้อยกว่า การไหลสวนทางยังทำให้ทางออกของของไหลเย็นร้อนกว่าทางออกของของไหลร้อนได้ ซึ่งการไหลขนานทำไม่ได้เลย
ทำไมจึงใช้ค่าเฉลี่ยลอการิทึมแทนค่าเฉลี่ยธรรมดา
ผลต่างอุณหภูมิตามความยาวของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนเปลี่ยนแบบเอกซ์โพเนนเชียล ไม่ใช่เชิงเส้น ค่าเฉลี่ยเลขคณิตทำให้แรงขับเคลื่อนสูงเกินจริง จะใกล้เคียงก็ต่อเมื่อ ΔT₁ และ ΔT₂ ใกล้กัน
แล้วเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบเชลล์แอนด์ทิวบ์ที่มีหลายพาสล่ะ
คำนวณ LMTD ของการไหลสวนทาง แล้วคูณด้วยตัวประกอบแก้ไข F ที่อ่านจากแผนภูมิโดยใช้อัตราส่วนไร้มิติ P และ R F เท่ากับ 1 สำหรับการไหลสวนทางล้วน และต่ำกว่า 1 ในกรณีอื่น
ใช้ °C แทน K ได้หรือไม่
ได้ สูตรใช้เฉพาะผลต่างอุณหภูมิ และผลต่าง 1 °C เท่ากับ 1 K
ลองทำเอง
ฝึกเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน (LMTD)
เครื่องคำนวณให้คำตอบ แต่ในการสอบคุณต้องมีวิธีทำ จึงควรฝึกกับโจทย์ใหม่ คำใบ้ และเฉลยละเอียด