열교환기 계산기
열교환기 계산기는 LMTD 및 NTU-유효도 방법으로 열전달 성능을 결정합니다. 입출구 온도, 유량, 비열, U값을 입력하면 열교환량(Q), LMTD, 필요 면적, NTU, 유효도를 제공합니다. 향류/병류/직교류 온도 프로필 차트 포함. 무료, 회원가입 불필요.
시나리오 프리셋
유동 배열
고온측
저온측
총괄 열전달계수 U (W/m²·K)
결과
열교환량 (Q)
251.16 kW
251160 W
LMTD
40.00 °C
필요 면적
6.2790 m²
F = 1.00
보정 계수 (F)
1.00
유효도 (ε)
42.9%
NTU
0.7500
고온측 열용량률
8372 W/K
저온측 열용량률
8372 W/K
열용량비 (Cr)
1.0000
온도 프로필
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열교환기 계산기란?
열교환기 계산기는 LMTD(대수평균온도차)와 NTU-유효도 두 가지 방법으로 열교환기의 열적 성능과 크기를 결정합니다. LMTD 방법은 Q = U × A × LMTD × F를 사용하며, NTU 방법은 유효도(ε = Q/Q_max)를 전달단위수(NTU = UA/Cmin)와 연관시킵니다. 향류 열교환기가 가장 효율적이며, 같은 NTU에서 병류보다 높은 유효도를 달성합니다.
사용 방법
- 고온측 입출구 온도와 유량을 입력합니다 (또는 시나리오 프리셋 선택)
- 저온측 입출구 온도와 유량을 입력합니다
- 유체 비열을 프리셋에서 선택하거나 직접 입력합니다
- 총괄 열전달계수 U값을 프리셋에서 선택하거나 직접 입력합니다
- 유동 배열(향류, 병류, 직교류)을 선택하고 결과를 확인합니다
자주 묻는 질문
LMTD는 무엇이고 어떻게 계산하나요?
대수평균온도차(LMTD)는 열전달의 유효 평균 온도 구동력입니다. 향류: LMTD = (ΔT₁ - ΔT₂) / ln(ΔT₁/ΔT₂), 여기서 ΔT₁ = T고온입구 - T저온출구, ΔT₂ = T고온출구 - T저온입구입니다. 향류의 LMTD는 병류보다 항상 크므로 필요 면적이 작습니다.
왜 향류가 병류보다 효율적인가요?
향류에서는 저온 유체가 고온 유체 입구 근처에서 나가므로 열교환기 길이를 따라 더 균일한 온도차를 유지합니다. 저온 출구가 고온 입구 온도에 접근할 수 있어 같은 열교환량에서 향류는 20-40% 적은 면적을 필요로 합니다.
총괄 열전달계수 U를 결정하는 요소는 무엇인가요?
U값은 모든 열 저항을 결합합니다: 1/U = 1/h고온 + t/k + 1/h저온 + R오염. 일반적인 값은 기체-기체 25W/m²·K에서 증기 응축 2500W/m²·K까지입니다. 오염으로 시간이 지남에 따라 U가 20-50% 감소할 수 있어 열교환기를 10-25% 과대 설계합니다.