免费 · 无需登录 · 在浏览器里计算

换热器 LMTD 计算器(对数平均温差,逆流 / 并流)

输入冷热两侧流量、比热和温度,实时得到换热量、冷侧出口温度、对数平均温差 ΔTlm,填写总传热系数 U 后还能求所需换热面积。缺省值是 Incropera 教材例 11.1 的行业基准算例。

输入

单位
示例值 300 W/(m²·K),请按实际工况填写;留空则不求面积

结果

对数平均温差 ΔTlm43.2 K
换热量 Q
8.524 kW
冷侧出口温度
40.2 °C
端部温差 ΔT₁
59.8 K
端部温差 ΔT₂
30 K
UA = Q / ΔTlm
197.3 W/K
所需换热面积 A
0.6577 m²
保存到项目 / 导出计算书

免费注册后,当前输入会作为新项目在工作台里打开:可以保存、修改,并导出 Word / PDF 计算书。

结果仅供参考,请按适用的工程规范复核;计算在你的浏览器里完成,输入不会上传。

公式与依据

  • Q = ṁₕ · cₚ,ₕ · (Tₕ,ᵢ − Tₕ,ₒ),T_c,o = T_c,i + Q / (ṁ_c · cₚ,c)
  • ΔTlm = (ΔT₁ − ΔT₂) / ln(ΔT₁ / ΔT₂)
  • 逆流:ΔT₁ = Tₕ,ᵢ − T_c,o,ΔT₂ = Tₕ,ₒ − T_c,i
  • 并流:ΔT₁ = Tₕ,ᵢ − T_c,i,ΔT₂ = Tₕ,ₒ − T_c,o
  • A = Q / (U · ΔTlm)

标准与出处

  • Incropera, DeWitt, Bergman, Lavine, Fundamentals of Heat and Mass Transfer(第 6 版)式 11.15 与例 11.1(逆流套管式换热器)
  • 多壳程 / 错流换热器要在 LMTD 上乘修正系数 F(TEMA 标准、Bowman 等),本工具只做纯逆流 / 并流

算例(行业基准)

逆流套管换热器:油 0.1 kg/s 从 100 °C 冷却到 60 °C,冷却水 0.2 kg/s、30 °C 进

输入:热侧(油)0.1 kg/s、cₚ 2131 J/(kg·K)、100 → 60 °C;冷侧(水)0.2 kg/s、cₚ 4178 J/(kg·K)、进口 30 °C;逆流

对数平均温差 ΔTlm43.2 K
换热量 Q8.524 kW
冷侧出口温度40.2 °C
端部温差 ΔT₁59.8 K
端部温差 ΔT₂30 K
UA = Q / ΔTlm197.3 W/K

算例数字与仓库里的行业基准 GC-IND-HX-LMTD-001 一致(expected 由 50 位十进制独立推导,自动化测试逐项核对)。

常见问题

为什么用对数平均温差,而不是算术平均?

沿换热面温差是按指数规律变化的,积分后的平均温差就是对数平均。两端温差接近时两者差别不大,相差越大算术平均误差越大。

逆流和并流哪个好?

同样的进出口温度下逆流的 LMTD 更大、需要的面积更小,而且冷侧出口可以高于热侧出口;并流冷侧出口不可能超过热侧出口,否则会出现温度交叉。

什么是温度交叉?

某一端的冷热流体温差 ≤ 0,热量无法从热侧传到冷侧。出现时页面会提示,需要改为逆流或调整流量 / 温度。

管壳式多壳程怎么算?

先按逆流算 LMTD,再乘以温差修正系数 F(按 TEMA 图表或公式),本工具不包含 F 修正。

总传热系数 U 取多少?

取决于流体、流速和污垢,需要按传热关联式或手册估算。页面缺省 300 W/(m²·K) 只是示例,请按实际填写。

全部免费工具 →

需要多步计算、流程连接或计算书?

工作台把这类单项计算连成流程(流股、回流迭代),自动换算单位,一键导出计算书。

免费注册,进入工作台 →