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प्रभावशीलता-एनटीयू विधि

1955
  • W. M. Kays
  • A. L. London
ऊष्मागतिकी में प्रभावशीलता-एनटीयू विधि विश्लेषण के लिए प्रयुक्त ऊष्मा विनिमयकर्ता।

(यह छवि केवल उदाहरण के लिए बनाई गई है)

The Effectiveness-NTU तरीका 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].

The Effectiveness-NTU method provides a powerful alternative to the 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
ऊष्मागतिकी

Type

सार प्रणाली

व्यवधान

इंक्रीमेंटल

उपयोग

व्यापक उपयोग

शगुन

  • हीट एक्सचेंजर विश्लेषण के लिए एलएमटीडी विधि
  • द्रव यांत्रिकी और ऊष्मा स्थानांतरण में आयामहीन संख्याओं की अवधारणा (जैसे, रेनॉल्ड्स संख्याएँ, प्रांड्टल संख्याएँ)
  • 20वीं शताब्दी के आरंभिक वर्षों के दौरान ऊष्मागतिकी और द्रव गतिकी में हुई प्रगति

आवेदन

  • गैस टरबाइन रीजनरेटरों का विश्लेषण
  • ऐसे कॉम्पैक्ट हीट एक्सचेंजर का डिज़ाइन जहां आउटलेट तापमान का अनुमान लगाना मुश्किल हो
  • इलेक्ट्रॉनिक्स कूलिंग सिस्टम का प्रदर्शन मूल्यांकन
  • ऑटोमोटिव रेडिएटर डिजाइन
  • एयरोस्पेस थर्मल प्रबंधन प्रणालियाँ

पेटेंट:

NA

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संबंधित विषय: प्रभावशीलता, एनटीयू, हीट एक्सचेंजर, ऊष्मा स्थानांतरण, केज़ और लंदन विधि, ऊष्मागतिकी, आयामहीन संख्या, थर्मल डिज़ाइन, कॉम्पैक्ट हीट एक्सचेंजर, क्षमता दर अनुपात।

ऐतिहासिक संदर्भ

प्रभावशीलता-एनटीयू विधि

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

(यदि तिथि अज्ञात है या प्रासंगिक नहीं है, उदाहरण के लिए "द्रव यांत्रिकी", तो इसके उल्लेखनीय उद्भव का एक अनुमानित आंकड़ा प्रदान किया गया है)

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