Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
بيت » فعالية-طريقة NTU

فعالية-طريقة NTU

1955
  • W. M. Kays
  • A. L. London
مبادل حراري يستخدم في الديناميكا الحرارية لتحليل فعاليته باستخدام طريقة NTU.

(صورة توضيحية فقط)

The Effectiveness-NTU طريقة is used in heat exchanger analysis when fluid inlet temperatures are known, but outlet temperatures are not. Effectiveness ([latex]\epsilon[/latex]) is the ratio of actual heat transfer to the maximum possible heat transfer. The Number of Transfer Units (NTU) is a dimensionless measure of the heat exchanger’s size, defined as [latex]NTU = \frac{UA}{C_{min}}[/latex].

تُقدّم طريقة فعالية NTU بديلاً قوياً لـ LMTD method, especially in situations where iterating to find outlet temperatures would be cumbersome. The core of the method lies in three dimensionless parameters: effectiveness ([latex]\epsilon[/latex]), the number of transfer units (NTU), and the heat capacity rate ratio ([latex]C_r = C_{min}/C_{max}[/latex]). The maximum possible heat transfer rate, [latex]Q_{max}[/latex], occurs in a hypothetical infinitely long counter-flow heat exchanger, where the fluid with the smaller heat capacity rate ([latex]C_{min}[/latex]) undergoes the maximum possible temperature change, [latex]\Delta T_{max} = T_{h,in} – T_{c,in}[/latex]. Thus, [latex]Q_{max} = C_{min}(T_{h,in} – T_{c,in})[/latex]. The actual heat transfer is then simply [latex]Q = \epsilon Q_{max}[/latex]. The key is that effectiveness ([latex]\epsilon[/latex]) can be expressed as a function of only NTU and [latex]C_r[/latex] for a given flow arrangement. For example, for a parallel-flow exchanger, the relationship is [latex]\epsilon = \frac{1 – \exp[-NTU(1+C_r)]}{1+C_r}[/latex]. These relationships have been derived and charted for numerous common heat exchanger configurations, allowing engineers to quickly determine the performance of a given exchanger or to size a new one without knowing the outlet temperatures beforehand. This method is particularly useful in design and optimization studies where the impact of changing the exchanger’s size (and thus NTU) on its performance (effectiveness) is being investigated.

UNESCO Nomenclature: 3328
- الديناميكا الحرارية

يكتب

نظام مجرد

خلل

تزايدي

الاستخدام

استخدام واسع النطاق

مقدمات

  • طريقة LMTD لتحليل المبادل الحراري
  • مفهوم الأعداد عديمة الأبعاد في ميكانيكا الموائع وانتقال الحرارة (على سبيل المثال، رينولدزأرقام براندتل)
  • التطورات في الديناميكا الحرارية وديناميكيات السوائل خلال أوائل القرن العشرين

التطبيقات

  • تحليل مولدات توربينات الغاز
  • تصميم المبادلات الحرارية المدمجة حيث يصعب التنبؤ بدرجات حرارة المخرج
  • تقييم أداء أنظمة تبريد الإلكترونيات
  • تصميم مشعاع السيارات
  • أنظمة إدارة الحرارة الجوية

براءات الاختراع:

NA

أفكار ابتكارية محتملة

  • دمج النماذج القائمة على NTU في خوارزميات التعلم الآلي للصيانة التنبؤية للمبادلات الحرارية الصناعية
  • تطوير أنظمة المبادلات الحرارية المعيارية حيث يمكن إضافة وحدات (NTUs) أو إزالتها لتتناسب مع متطلبات الحمل الحراري
  • مشعات حرارية دقيقة القنوات مُحسَّنة بتقنية ntu للإلكترونيات عالية الكثافة وثنائيات الليزر
  • أدوات برمجية تعمل تلقائيًا على توليد منحنيات فعالية ntu لأشكال المبادلات الحرارية المطبوعة ثلاثية الأبعاد الجديدة
  • نمذجة ديناميكية لتحليل مؤقت لأنظمة استعادة الحرارة المهدرة في المركبات الهجينة
  • تطبيق طريقة ntu على الأنظمة البيولوجية، مثل نمذجة تبادل الحرارة في أنظمة الدورة الدموية الحيوانية
  • ضمانات الأداء القائمة على NTU لمنتجات المبادلات الحرارية التجارية
  • creation of advanced composite materials with tunable thermal conductivity to actively control a heat exchanger’s ntu value
  • استخدام طريقة ntu لتصميم أنظمة التخزين الحراري المقترنة بالمبادلات الحرارية
  • تطوير برامج تعليمية توضح العلاقة بين وحدة التعلم والفعالية وتكوين التدفق
يتعلق بـ: الفعالية، وحدة النقل الحراري، المبادل الحراري، انتقال الحرارة، كايز ولندن، الديناميكا الحرارية، الرقم اللابعدي، التصميم الحراري، المبادل الحراري المدمج، نسبة معدل السعة.

السياق التاريخي

فعالية-طريقة NTU

1950
1950
1950
1955
1958
1960
1960
1950
1950
1950
1955
1956
1960
1960
1960

(إذا كان التاريخ غير معروف أو غير ذي صلة، على سبيل المثال "ميكانيكا الموائع"، يتم توفير تقدير تقريبي لظهوره الملحوظ)

أحدث الإضافات

أهم المنشورات والمقالات

أفضل الأدوات الأصلية

السنة العاشرة عيد

الصور بالحجم الكامل والتنزيلات متاحة فقط 100% مجاناً للأعضاء المسجلين.