伝熱
LMTD・伝熱面積
端温度差から対数平均温度差を計算し、熱交換器の必要伝熱面積を概算します。
入力
°C
°C
°C
°C
未定の場合は「熱量・熱収支」ページで先に概算してください。
計算結果
入力値を入れて「計算する」を押してください
計算式
熱交換器の概算では、熱交換量、総括伝熱係数、伝熱面積、平均温度差を次の式で結びます。
$$ Q = U A \Delta T_{lm} F $$
$$ \Delta T_{lm} = \frac{\Delta T_1-\Delta T_2}{\ln(\Delta T_1/\Delta T_2)} $$
$\Delta T_1$ と $\Delta T_2$ は、熱交換器の両端での高温側と低温側の温度差です。向流では $\Delta T_1 = T_{h,in}-T_{c,out}$、$\Delta T_2 = T_{h,out}-T_{c,in}$ として扱います。並流では $\Delta T_1 = T_{h,in}-T_{c,in}$、$\Delta T_2 = T_{h,out}-T_{c,out}$ です。
- $Q$:熱交換量[W]
- $U$:総括伝熱係数[W/(m²K)]
- $A$:伝熱面積[m²]
- $F$:LMTD補正係数[-]
- $\Delta T_1$:一端側の温度差[K]
- $\Delta T_2$:他端側の温度差[K]
- $\Delta T_{lm}$:対数平均温度差[K]
多管式・多パス熱交換器では、流れの配置に応じた補正係数 F を用います。F が小さい場合は、温度条件やパス構成の見直しが必要になることがあります。
参考資料
書籍
化学工学 ―解説と演習―
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