روش ان تی یو

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو

روش ان تی یو(به انگلیسی: NTU method) یا روش تعداد واحدهای تبادل(به انگلیسی: Number of Transfer Units Method) در علم انتقال حرارت و در طراحی مبدل‌های حرارتی کاربرد دارد.این روش برای شرایطی مورد استفاده قرار می‌گیرد که اطلاعات جریان‌های ورودی و خروجی به مبدل در دست نبوده و تنها اطلاعات دمایی جریان‌های ورودی به مبدل مشخص است.

شرح روش[ویرایش]

در این روش با محاسبه بیشینه حرارت قابل انتقال و استفاده از یک ضریب تصحیح (ضریب بازدهی)، مقدار واقعی گرمای انتقالی محاسبه می شود.

q_{max}\ = C_{min} (T_{h,i}-T_{c,i})

در این معادله برای محاسبه C_{min}، باید mC را برای هر سیال جداگانه محاسبه و مقدار کمتر را C_{min} می نامیم. همچنین ضریب بازدهی در این روش یه صورت زیر قابل تعریف است:

E \ = \frac{q}{q_{max}}

مقدار گرمای واقعی (q) محاسبه شده برابر است با:

q \ = C_h (T_{h,i} -T_{h,o})\ = C_c (T_{c,o} - T_{c,i})

برای محاسبه ضریب بازدهی (E یا \epsilon) دو پارامتر به نام های NTU و :C_r تعریف می شود.

 E \ = \frac {1 - \exp[-NTU(1 + C_{r})]}{1 + C_{r}}
C_r \ = \frac{C_{min}}{C_{max}}
NTU \ = \frac{U A}{C_{min}}

در معادله بالا U ضریب انتقال حرارت کلی مبدل و A کل سطح تبادل در مبدل است.

با داشتن NTU و :C_r می توان از روابط زیر مقدار ضریب بازدهی را محاسبه کرد.

برای جریان موازی:
 E \ = \frac {1 - \exp[-NTU(1 + C_{r})]}{1 + C_{r}}
برای جریان متقابل:
 E \ = \frac {1 - \exp[-NTU(1 - C_{r})]}{1 - C_{r}\exp[-NTU(1 - C_{r})]}

همچنین برای ساده تر شدن کار، نمودارهایی وجود داردکه می توان با استفاده از آن مقدار ضریب بازدهی را به سرعت به دست آورد.

با داشتن مقدار NTU روی محور افقی و و مقدار C_r روی نمودار، مقدار ضریب بازدهی از روی محور عمودی خوانده می شود.

جستارهای وابسته[ویرایش]

منابع[ویرایش]

  • F. P. Incropera & D. P. DeWitt 1990 Fundamentals of Heat and Mass Transfer, 3rd edition, pp. 658–660. Wiley, New York
  • F. P. Incropera, D. P. DeWitt, T. L. Bergman & A. S. Lavine 2006 Fundamentals of Heat and Mass Transfer ,6th edition, pp 686–688. John Wiley & Sons US