Calculadora de LMTD de Intercambiador (Diferencia Media Logarítmica)

Calculadora de LMTD de Intercambiador (Diferencia Media Logarítmica) | Herramienta online gratis | Elysia Tools

Guía de uso de la herramienta

Conoce cuándo usar esta herramienta, qué admite y cómo la aplican los usuarios.

Datos clave

Categoría: Math & Numbers
Tipos de entrada: select, number
Tipo de salida: json
Cobertura de ejemplos: 4
API disponible: Sí

Resumen

La calculadora de LMTD determina la diferencia media logarítmica de temperatura de un intercambiador en flujo paralelo o contracorriente. Introduce las temperaturas de entrada y salida, elige la unidad y obtén el LMTD en K; también puedes calcular el flujo de calor Q si proporcionas U y A.

Cuándo usarlo

Para calcular la diferencia media logarítmica de temperatura en el diseño o análisis de un intercambiador de calor.
Para comparar configuraciones de flujo paralelo y contracorriente con las mismas temperaturas de entrada y salida.
Para estimar el flujo de calor Q cuando conoces el coeficiente global U y el área de transferencia A.

Cómo funciona

1Selecciona flujo paralelo o contracorriente e introduce las temperaturas de entrada y salida de las corrientes caliente y fría.
2Elige Kelvin, Celsius o Fahrenheit. La calculadora convierte las diferencias a K; las diferencias en °C equivalen a las de K y las diferencias en °F se multiplican por 5/9.
3Calcula las dos diferencias terminales según la configuración y aplica LMTD=(ΔT₁-ΔT₂)/ln(ΔT₁/ΔT₂). Si son iguales, utiliza directamente ΔT₁.
4Si introduces U en W/(m²·K) y A en m², calcula también Q=U·A·LMTD en W. Una diferencia terminal menor o igual que cero genera un error.

Casos de uso

Diseño térmico de intercambiadores de tubo y coraza.
Verificación de cálculos de transferencia de calor en equipos industriales.
Estimación rápida de la capacidad térmica a partir de U, A y LMTD.

Ejemplos

1. Cálculo LMTD en contracorriente

Ingeniero de procesos

Contexto

Un ingeniero revisa un intercambiador donde la corriente caliente entra a 100 °C y sale a 60 °C, mientras la corriente fría entra a 20 °C y sale a 50 °C.

Problema

Necesita obtener las diferencias terminales y el LMTD para validar el análisis térmico.

Cómo usarlo

Selecciona flujo en contracorriente, introduce 100, 60, 20 y 50 como temperaturas caliente y fría, y elige °C.

flowType=counter; hotInletTemp=100; hotOutletTemp=60; coldInletTemp=20; coldOutletTemp=50; tempUnit=°C; decimalPlaces=4

Resultado

Las diferencias terminales son ΔT₁=50 K y ΔT₂=40 K. El LMTD calculado es aproximadamente 44,8142 K.

2. LMTD y flujo de calor en paralelo

Diseñadora térmica

Contexto

Una diseñadora analiza un intercambiador en paralelo con una corriente caliente de 120 °C a 70 °C y una corriente fría de 30 °C a 60 °C.

Problema

Quiere calcular el LMTD y estimar el flujo de calor usando U=500 W/(m²·K) y A=2 m².

Cómo usarlo

Selecciona flujo en paralelo, introduce las cuatro temperaturas en °C y añade el coeficiente U y el área A.

Preguntas frecuentes

¿Qué significa LMTD?

LMTD es la diferencia media logarítmica de temperatura entre las corrientes de un intercambiador.

¿Qué diferencia hay entre flujo paralelo y contracorriente?

En paralelo, ambas corrientes avanzan en la misma dirección; en contracorriente, circulan en direcciones opuestas.

¿En qué unidad se expresa el LMTD?

El resultado se expresa en kelvin (K), independientemente de si introduces temperaturas en K, °C o °F.

¿Cuándo se calcula el flujo de calor Q?

Q se calcula cuando proporcionas tanto el coeficiente global U como el área de transferencia A.

¿Qué ocurre si una diferencia terminal es cero o negativa?

La calculadora muestra un error porque indica un cruce de temperaturas físicamente imposible.

flowType=parallel; hotInletTemp=120; hotOutletTemp=70; coldInletTemp=30; coldOutletTemp=60; tempUnit=°C; heatTransferCoeff=500; area=2; decimalPlaces=4

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Ejemplos

1. Cálculo LMTD en contracorriente

2. LMTD y flujo de calor en paralelo

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