Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
Casa » Efficacia - Metodo NTU

Efficacia - Metodo NTU

1955
  • W. M. Kays
  • A. L. London
Scambiatore di calore utilizzato in termodinamica per l'analisi dell'efficacia: metodo NTU.

(Immagine generata a solo scopo illustrativo)

The Effectiveness-NTU metodo 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
- Termodinamica

Tipo

Sistema astratto

Interruzione

Incrementale

Utilizzo

Uso diffuso

Precursori

  • Metodo LMTD per l'analisi degli scambiatori di calore
  • concetto di numeri adimensionali nella meccanica dei fluidi e nel trasferimento di calore (ad esempio, numeri di Reynolds, Prandtl)
  • progressi nella termodinamica e nella dinamica dei fluidi all'inizio del XX secolo

Applicazioni

  • analisi dei rigeneratori delle turbine a gas
  • progettazione di scambiatori di calore compatti in cui le temperature di uscita sono difficili da prevedere
  • valutazione delle prestazioni dei sistemi di raffreddamento elettronici
  • progettazione del radiatore automobilistico
  • sistemi di gestione termica aerospaziale

Brevetti:

NA

Idee e potenziali innovazioni

A causa dell'eliminazione del traffico generato dai bot, che attualmente supera i 40.000 al giorno, questo contenuto è riservato ai membri della community.
> Accedi O > Registrati L'accesso a questo contenuto, così come a tutti gli altri contenuti e strumenti riservati, è (100% gratuito).

Argomenti correlati: efficacia, NTU, scambiatore di calore, trasferimento di calore, Kays e London, termodinamica, numero adimensionale, progettazione termica, scambiatore di calore compatto, rapporto di capacità.

Contesto storico

Efficacia - Metodo NTU

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

(se la data è sconosciuta o non rilevante, ad esempio "meccanica dei fluidi", viene fornita una stima approssimativa della sua notevole comparsa)

Invenzioni, innovazioni e principi tecnici correlati

Le immagini a grandezza naturale e i download sono disponibili, 100% gratuitamente, solo per i membri registrati.

> Login <