熱交換器LMTD計算ツール
4つの端子温度から平行流または向流型熱交換器の対数平均温度差(LMTD)を計算し、マルチパス/クロスフロー配置の補正係数を適用し、オプションで熱負荷と総括熱伝達係数から必要な熱交換面積を推定します。
入力
流れの配置
端子温度
以下の4つの温度すべてに適用されます。LMTDは温度差ですので、同じ単位で結果が出力されます。
面積推定(オプション)
W/(m²·K)。面積推定をスキップする場合は空白のままにしてください。
kW。面積推定をスキップする場合は空白のままにしてください。
出力
| Property | Value |
|---|---|
| No data yet | |
このツールを使う他の方法
REST API
curl -X POST https://api.iotools.cloud/v1/tool/heat-exchanger-lmtd-calculator \
-H "Authorization: Bearer YOUR_API_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{
"arrangement": "counter",
"temperatureUnit": "c",
"hotIn": "150",
"hotOut": "100",
"coldIn": "20",
"coldOut": "80",
"overallCoefficient": "500",
"duty": "250"
}'ご自身のアカウントのキーに差し替えてください。ツールのフィールドがそのままリクエストボディになります——ラッパーはありません。
AIエージェントに依頼する
Use the IOTools `heat-exchanger-lmtd-calculator` tool (Heat Exchanger LMTD Calculator) on this input:
YOUR_INPUT_HEREIOTools MCPサーバーに接続された任意のエージェントにこれを貼り付け、入力内容を追加してください。
埋め込みウィジェット
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src="https://iotools.cloud/embed/heat-exchanger-lmtd-calculator/"
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title="熱交換器LMTD計算ツール — iotools.cloud"
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<script src="https://iotools.cloud/embed.js" async></script>ご自身のページに貼り付けるだけ——無料、キー不要、リンクを掲載するだけです。
| API/MCP 1回あたりの費用 | 5クレジットから |
|---|---|
| クレジットが足りませんか? | 料金を見る |
次の方法でも利用可能
ガイド
熱交換器における熱伝達の駆動力は、単一の温度差ではありません — 両方の流体が加熱または冷却されるにつれて、熱交換器全体にわたって連続的に変化します。対数平均温度差(LMTD)は、総括熱伝達係数と面積を乗じると正しい総熱負荷を与える、単一の有効なΔTです: Q = U × A × LMTD。
このツールは、平行流または向流型熱交換器の4つの端子温度からLMTDを計算し、他の配置に対して補正係数を適用し、既知の熱負荷と総括係数が与えられた場合に必要な面積を推定します。
使用方法
- 流れの配置を選択します: 向流(2つの流れが反対方向に流れる — 標準的で最も効率的な配置)、平行流(同一方向 — 両方の流れが同じ端から入る)、またはその他のマルチパス形シェルアンドチューブ式もしくはクロスフロー式熱交換器。
- 4つの端子温度を入力します: 高温流体の入口/出口と低温流体の入口/出口、すべて同じ単位で。
- その他の場合、0から1の間の補正係数Fを入力してください。マルチパスおよびクロスフロー熱交換器は純粋な向流ではないため、その真の平均ΔTは等価な向流値より小さくなります — どの程度かは特定の配置と温度変化の比率に依存し、通常はその幾何学に対するBowmanまたはTEMA補正係数チャートから読み取られます。このツールはFを導出することはできません; 提供した値を適用します。
- オプションで、推定される必要な面積を取得するために、**総括熱伝達係数(U)と熱負荷(Q)**を入力してください。
公式
向流: ΔT1 = Th,in − Tc,out, ΔT2 = Th,out − Tc,in
平行流: ΔT1 = Th,in − Tc,in, ΔT2 = Th,out − Tc,out
LMTD = (ΔT1 − ΔT2) / ln(ΔT1 / ΔT2)。ΔT1とΔT2が(ほぼ)等しい場合、この比は除去可能な特異点を持ち、LMTDは単にΔT1です — このツールはln(1) = 0で除算する代わりに、この場合を直接処理します。
補正されたLMTD(その他モード) = F × LMTD。ここでLMTDは向流型の端子温度差規約を使用して計算されます — これが補正係数が定義される基準です。
必要な面積: A = Q / (U × LMTD_補正)、Qはkからアンペアに変換されます。
なぜ向流は平行流より優れているのか
同じ4つの端子温度の場合、向流は常に平行流より大きなLMTDを与えます — 同じ熱負荷に対して必要な面積が少なくなることを意味します。平行流には向流にはない硬い物理的制限もあります: 低温流体の出口は高温流体の出口を超えることはできません。なぜなら両方の温度が同じ流れの方向に沿って互いに収束しているからです。向流にはそのような制限はありません; 冷流体は原則的には熱流体が出るより熱い状態で出ることができます。なぜなら、それらは反対方向に互いを通過して移動しているからです。
温度交差
ΔT1またはΔT2がゼロまたは負になった場合、計算機は数値の代わりに温度交差を報告します — その温度と配置の組み合わせは単純な2ストリーム熱交換器では熱力学的に不可能です(ほとんどの場合、与えられた温度に対して間違った流れの配置を選択するか、平行流で冷出口が熱出口を超える場合に起こります)。
プライバシー
すべてあなたのブラウザで実行されます。温度または熱負荷はどこにも送信されません。
関連ツール
この熱交換器を通過する流れのレイノルズ数を計算していますか? レイノルズ数計算ツールを参照してください。開始前に温度単位を変換していますか? 温度変換ツールを使用してください。