Welche Eingaben sind erforderlich?

Erforderlich sind C_h, C_c, U und A. Die Bauart und Temperatureinheit sind auswählbar.

Welche Wärmetauscher-Bauarten werden unterstützt?

Gleichstrom, Gegenstrom, Rohrbündel 1-2 sowie Kreuzstrom mit beidseitig ungemischten Fluiden.

Müssen Eintrittstemperaturen eingegeben werden?

Nein. Sie sind optional. Ohne beide Eintrittstemperaturen werden ε und die NTU-Kenngrößen berechnet.

Welche Temperatureinheiten sind möglich?

Kelvin, Celsius und Fahrenheit. Verwendet werden nur Temperaturdifferenzen: Δ°C=ΔK und Δ°F×5/9=ΔK.

Bei C*=0, etwa bei einem Phasenwechsel auf einer Seite, gilt für die Wirksamkeit ε=1-exp(-NTU).

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Wärmetauscher-ε-NTU-Rechner (Wirksamkeits-NTU-Methode)

Berechnet den Wärmetauscher nach der ε-NTU-Methode: C*=C_min/C_max (0–1), NTU=U·A/C_min, q_max=C_min·(T_h,in-T_c,in), ε=q_actual/q_max. Vier Bauarten: Gleichstrom ε=[1-exp(-NTU(1+C*))]/(1+C*); Gegenstrom ε=[1-exp(-NTU(1-C*))]/[1-C*·exp(-NTU(1-C*))], bei C*=1 wird NTU/(1+NTU) verwendet; Rohrbündel 1-2 ε=2/[1+C*+√(1+C*²)·(1+exp(-NTU√(1+C*²)))/(1-exp(-NTU√(1+C*²)))]; Kreuzstrom (beide ungemischt) ε=1-exp{(NTU^0,22/C*)·[exp(-C*·NTU^0,78)-1]}. Bei C*=0 (Phasenwechsel, Kessel/Kondensator) gilt ε=1-exp(-NTU). Optional ergeben T_h,in und T_c,in den Wärmestrom q=ε·q_max und die Austrittstemperaturen. Temperaturen werden nur als Differenzen verwendet: Δ°C=ΔK, °F-Differenz×5/9=ΔK.

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2 Beispiele

Gegenstrom: C_h=1000, C_c=1500, U=500, A=10 -> C*=0,6667, NTU=5, ε≈0,928

Gegenstrom. C_min=1000 (heiß), C_max=1500 (kalt), C*=0,6667. NTU=U·A/C_min=500·10/1000=5. ε≈0,928 (laut Code).

{"result":"Heat exchanger ε-NTU (counter flow). C_h=1000 W/K, C_c=1500 W/K → C_min=1000, C_max=1500, C*=0.6667. U=500 W/(m²·K), A=10 m² → NTU=5. ε=0.928.","metadata":{"input":{"exchangerType":"counter","hotCapacityRate":1000,"coldCapacityRate":1500,"overallU":500,"area":10},"result":{"effectiveness":0.928,"NTU":5,"C_min":1000,"C_max":1500,"C_star":0.6667,"exchangerType":"counter","qMax_W":null,"qActual_W":null,"inletTempDiff_K":null,"hotOutletTemp":null,"coldOutletTemp":null,"tempUnit":null,"overallHeatTransferCoeff":500,"area_m2":10}}}

Kreuzstrom mit Einlässen: C_h=2000, C_c=2000 (C*=1), U=400, A=8, T_h,in=120°C, T_c,in=30°C -> NTU=1,6, ε, q, Auslässe

Kreuzstrom ungemischt. C_min=C_max=2000, C*=1. NTU=U·A/C_min=400·8/2000=1,6. ε (laut Code). Mit T_h,in=120°C, T_c,in=30°C: q_max=C_min·(120-30)=180000 W, q=ε·q_max, Auslässe.

{"result":"Heat exchanger ε-NTU (crossflow (unmixed)). C_h=2000 W/K, C_c=2000 W/K → C_min=2000, C_max=2000, C*=1. U=400 W/(m²·K), A=8 m² → NTU=1.6. ε=0.5713. ΔT_in=90 K → q_max=180000 W, q=ε·q_max=102829.4725 W. T_h,out=68.5853 °C, T_c,out=81.4147 °C.","metadata":{"input":{"exchangerType":"crossflow","hotCapacityRate":2000,"coldCapacityRate":2000,"overallU":400,"area":8,"hotInletTemp":120,"coldInletTemp":30,"tempUnit":"°C"},"result":{"effectiveness":0.5713,"NTU":1.6,"C_min":2000,"C_max":2000,"C_star":1,"exchangerType":"crossflow","qMax_W":180000,"qActual_W":102829.4725,"inletTempDiff_K":90,"hotOutletTemp":68.5853,"coldOutletTemp":81.4147,"tempUnit":"°C","overallHeatTransferCoeff":400,"area_m2":8}}}

Eingaben

Optionen sind gruppiert, damit lange Formulare übersichtlich bleiben.

9 Optionen

EinstellungenFormate, Bereiche, Zahlen und Modi anpassen.9

Bauart des WärmetauschersselectOptionales FeldExchanger arrangement: Parallel Flow, Counter Flow, Shell-and-Tube (1 shell pass / 2 tube passes), or Crossflow (single pass, both fluids unmixed).Wärmekapazitätsstrom C_h (heiß)numberPflichtHot-side heat-capacity rate C_h = ṁ_h·c_p,h in W/K.Wärmekapazitätsstrom C_c (kalt)numberPflichtCold-side heat-capacity rate C_c = ṁ_c·c_p,c in W/K.Wärmedurchgangskoeffizient UnumberPflichtOverall heat transfer coefficient U in W/(m²·K).Wärmeübertragungsfläche AnumberPflichtHeat transfer area A in m².Heißer Einlass T_h,in (optional)numberOptionales FeldHot-side inlet temperature T_h,in, in the selected Temperature Unit. Optional; when supplied together with T_c,in the actual heat-transfer rate and both outlet temperatures are returned.Kalter Einlass T_c,in (optional)numberOptionales FeldCold-side inlet temperature T_c,in, in the selected Temperature Unit. Optional; when supplied together with T_h,in the actual heat-transfer rate and both outlet temperatures are returned.TemperatureinheitselectOptionales FeldUnit of the inlet temperatures. Only differences matter: Δ°C = ΔK and Δ°F ×5/9 = ΔK.DezimalstellennumberOptionales Feld

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2. Kreuzstrom mit berechneten Austrittstemperaturen

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