熱交換器の性能の指標の一つである温度効率を計算します。また向流式と並流式における対数平均温度差も計算します。
熱交換器の性能を示す指標の一つに温度効率があり、次式で計算されます。
高温側流体の温度効率
$$\eta_h=\frac{T_1-T_2}{T_1-t_1}$$
低温側流体の温度効率
$$\eta_h=\frac{t_2-t_1}{T_1-t_1}$$
また対数平均温度差は次式で計算されます。
向流式熱交換器の場合
$$\Delta T_{LMTD}=\frac{(T_1-t_2)-(T_2-t_1)}{\ln{ (T_1-t_2)/(T_2-t_1) }}$$
並流式熱交換器の場合
$$\Delta T_{LMTD}=\frac{(T_1-t_1)-(T_2-t_2)}{\ln{ (T_1-t_1)/(T_2-t_2) }}$$
\(\eta_h\)：高温側流体の温度効率 [%] \(\eta_c\)：低温側流体の温度効率 [%]
\(T_1\)：高温側流体の入口温度 [℃] \(T_2\)：高温側流体の出口温度 [℃]
\(t_1\)：低温側流体の入口温度 [℃] \(t_2\)：低温側流体の出口温度 [℃]
熱交換器における伝熱量は対数平均温度差を用いて次式で計算されます。
$$Q=K\cdot \Delta T_{LMTD}\cdot A$$
\(Q\)：熱交換器での伝熱量 [W] \(K\)：熱交換器の熱通過率 [W/m2K]
\(A\)：熱交換器の伝熱面積 [m2]
Wikipedia/熱交換器
Wikipedia/対数平均温度差
省エネルギーセンター/温度効率