Calculateur de LMTD d'Échangeur (Écart Moyen Logarithmique)

Calculateur de LMTD d'Échangeur (Écart Moyen Logarithmique) | Outil en ligne gratuit | Elysia Tools

Guide d'utilisation de l'outil

Découvrez quand utiliser cet outil, ce qu'il prend en charge et comment les utilisateurs l'appliquent.

Points clés

Catégorie: Math & Numbers
Types d’entrée: select, number
Type de sortie: json
Exemples associés: 4
API disponible: Oui

Aperçu

Ce calculateur de LMTD détermine l’écart moyen logarithmique de température d’un échangeur en co-courant ou en contre-courant à partir des températures d’entrée et de sortie des fluides. Le résultat est exprimé en kelvins et le flux thermique Q peut être calculé si U et A sont fournis.

Quand l’utiliser

Calculer le LMTD nécessaire à l’analyse thermique d’un échangeur de chaleur.
Comparer un écoulement parallèle et un écoulement à contre-courant à partir de quatre températures.
Estimer le flux thermique Q avec un coefficient global U et une surface d’échange A connus.

Fonctionnement

1Saisissez les températures d’entrée et de sortie des fluides chaud et froid, puis choisissez l’unité K, °C ou °F.
2Sélectionnez la configuration d’écoulement : co-courant ou contre-courant.
3Le calculateur détermine les deux différences terminales ΔT₁ et ΔT₂, puis applique LMTD=(ΔT₁−ΔT₂)/ln(ΔT₁/ΔT₂).
4Ajoutez éventuellement U en W/(m²·K) et A en m² pour obtenir Q=U·A·LMTD en watts.

Cas d’usage

Dimensionnement thermique préliminaire d’échangeurs à tubes et calandre.
Vérification rapide des écarts de température dans un circuit de chauffage ou de refroidissement.
Estimation de la puissance transférée pour une surface et un coefficient global connus.

Exemples

1. Échangeur à contre-courant

Ingénieur thermique

Contexte

Une étude doit vérifier l’écart moyen de température d’un échangeur où le fluide chaud entre à 100 °C et sort à 60 °C, tandis que le fluide froid entre à 20 °C et sort à 50 °C.

Problème

Calculer les différences terminales et le LMTD en contre-courant.

Utilisation

Sélectionnez « Contre-courant », choisissez °C, puis saisissez 100, 60, 20 et 50 °C dans les quatre champs de température.

flowType = contre-courant ; tempUnit = °C ; decimalPlaces = 4

Résultat

ΔT₁=50 K, ΔT₂=40 K et LMTD≈44,8142 K.

2. Calcul du flux thermique en co-courant

Concepteur d’installation thermique

Contexte

Un échangeur co-courant fonctionne avec un fluide chaud passant de 120 °C à 70 °C et un fluide froid passant de 30 °C à 60 °C. Son coefficient global vaut 500 W/(m²·K) et sa surface est de 2 m².

Problème

Déterminer le LMTD et le flux thermique transféré.

Utilisation

Sélectionnez « Écoulement parallèle », saisissez les quatre températures en °C, puis renseignez U=500 et A=2.

FAQ

Que signifie LMTD ?

LMTD signifie écart moyen logarithmique de température. Il représente la différence de température moyenne utilisée pour analyser un échangeur.

Quelle est la différence entre co-courant et contre-courant ?

En co-courant, les deux fluides circulent dans la même direction. En contre-courant, ils circulent en directions opposées.

Dans quelle unité le LMTD est-il exprimé ?

Le LMTD est exprimé en kelvins (K). Une différence en °C a la même valeur numérique qu’une différence en K.

Quand le flux thermique Q est-il calculé ?

Q est calculé uniquement lorsque le coefficient global U et la surface d’échange A sont tous deux renseignés.

Que signifie une différence terminale négative ou nulle ?

Elle indique un croisement de températures, considéré comme physiquement impossible par le calculateur, qui renvoie alors une erreur.

flowType = co-courant ; tempUnit = °C ; heatTransferCoeff = 500 ; area = 2 ; decimalPlaces = 4

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1. Échangeur à contre-courant

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