LMTD در مبدل حرارتی

تاریخ ثبت : | تعداد بازدید : 1550

 

LMTD در مبدل حرارتی چیست؟


برای تحلیل انتقال حرارت در یک مبدل حرارتی می توان از چند روش از جمله LMTD استفاده کرد. روش های رایج تحلیل رفتار مبدل حرارتی NTU –, ε P-NTU ,  LMTD هستند.
LMTD در واقع به اختلاف دمای متوسط در مبدل گفته می شود که بصورت لگاریتمی محاسبه می شود. عدد بدست آمده در LMTD کاملا وابسته به نوع مبدل و جهت حرکت سیالات است. با استفاده از LMTD می توان سطح انتقال حرارت مبدل را در ظرفیت مورد نیاز بدست آورد.
Q = H×A× LMTD
Q : مقدار حرارت منتقل شده بر حسب وات
H : ضریب انتقال حرارت به وات بر متر مربع درجه کلوین
A : سطح تماس تبادل گرما به مترمربع
 اختلاف دمای متوسط درواقع حداکثر پتانسیل دمای انتقال حرارت را نشان می دهد که این مقدار حداکثری فقط در یک مبدل جریان مخالف بدست می آید. البته در محاسبات مبدل حرارتی بر اساس ساده سازی و ایده آل سازی عمل می شود که در زیر به این موارد اشاره شده است.
مبدل حرارتی تحت شرایط پایدار کار کند.
تمامی خواص فیزیکی مبدل حرارتی ثابت باشد. یعنی از اثرات تغییر دما و رفتار سیالات چشم پوشی می شود و ضریب انتقال حرارت و تعداد واحدهای انتقال حرارت در طول مبدل ثابت در نظر گرفته می شود. 
انتقال حرارت عمود بر جریان سیال اتفاق می افتد و از انتقال حرارت طولی در سیال و صفحه صرف نظر می شود
تلفات حرارت به اطراف (خارج از مبدل) در نظر گرفته نمی شود.
در هیچ جریان سیالی تغییر فاز رخ نمی دهد (چگالش یا جوشش) و یا اگر سیال تغییر فاز داشت تحت شرایط دمای اشباع ثابت (فشار ثابت) و ضریب انتقال حرارت کل ثابت روی می دهد.
در نظر داشته باشید که استفاده از LMTD صرفا برای انجام یک آنالیز تقریبی است و در عمل ضریب انتقال حرارت u به کار می رود  که نه ثابت است و نه یکنواخت، و در سطح انتقال حرارت بصورت طولی یا عرضی به شدت متغیر است و در محاسبات معمولا یک عدد ثابت بعنوان ضریب انتقال حرارت کل بصورت متوسط در نظر گرفته می شود.
در مبدل های جریان چندپاس در یک مبدل صفحه ای LMTD بسیار پیچیده می شود.
روش LMTD در مبدل حرارتی بصورت گسترده در طراحی ها استفاده می شود.اما این روش در مواردی بهترین پاسخ را می دهد که تمامی دماهای ورودی و خروجی مشخص باشد، در غیر اینصورت استفاده از روش LMTD نیازمند تکرار دشوار اعداد لگاریتمی است.
در مبدل های حرارتی مانند اواپراتورها و کندانسورها در یکی از سیالات که تغییر فاز رخ می دهد آرایش جریان اثری ندارد.
در کندانسور و اواپراتور چگالش بخار و یا تبخیر مایع با دمای ثابت و سرمایش یا گرمایش سیال دیگر که تکفاز است نمایش داده می شود.
شکل a منحنی LMTD عملکرد مبدل حرارتی در نقش کندانسور و شکل b عملکرد مبدل حرارتی در نقش اواپراتور است.

 

عملکرد مبدل حرارتی در نقش کندانسور و عملکرد مبدل حرارتی در نقش اواپراتور


در شکل زیر منحنی LMTD برای دو سیال تکفاز بدون تغییر فاز در دو حالت جریان موازی و جریان مخالف نشان داده شده است.

 

 

دو حالت جریان موازی و جریان مخالف در مبدل حرارتی

 

با تشکر از اعتماد شما، فروشگاه اینترنتی بامین تهویه تصاویر،اطلاعات فنی و مشخصات انواع مبدل حرارتی را جهت مقایسه و خریدی مطمئن در اختیار مشتریان محترم قرار داده است. مشاورین بامین تهویه آماده ی پاسخ گویی به سوالات شما می باشند.

 

بامین تهویه تخصصی ترین وب سایت کشور در زمینه تأسیسات