Diferencia de temperatura media logarítmica
La diferencia de temperatura media logarítmica (también conocida como diferencia de temperatura media logarítmica , LMTD ) se utiliza para determinar la fuerza impulsora de la temperatura para la transferencia de calor en los sistemas de flujo, sobre todo en los intercambiadores de calor . El LMTD es un promedio logarítmico de la diferencia de temperatura entre las alimentaciones caliente y fría en cada extremo del intercambiador de tubería doble. Para un intercambiador de calor dado con área constante y coeficiente de transferencia de calor, cuanto mayor sea el LMTD, más calor se transfiere. El uso del LMTD surge directamente del análisis de un intercambiador de calor con caudal constante y propiedades térmicas de fluido.
Suponemos que un intercambiador de calor genérico tiene dos extremos (que llamamos "A" y "B") en los que las corrientes fría y caliente entran o salen por ambos lados; entonces, la LMTD se define por la media logarítmica de la siguiente manera:
donde ΔTA es la diferencia de temperatura entre las dos corrientes en el extremo A y ΔT B es la diferencia de temperatura entre las dos corrientes en el extremo B. Cuando las dos diferencias de temperatura son iguales, esta fórmula no se resuelve directamente, por lo que convencionalmente se considera que la LMTD es igual a su valor límite, que en este caso es trivialmente igual a las dos diferencias.
Donde Q es el calor intercambiado (en vatios ), U es el coeficiente de transferencia de calor (en vatios por kelvin por metro cuadrado) y A es el área de intercambio. Tenga en cuenta que estimar el coeficiente de transferencia de calor puede ser bastante complicado.
Esto es válido tanto para el flujo a favor de la corriente, en el que las corrientes entran por el mismo extremo, como en el flujo en contracorriente , en el que entran por diferentes extremos.
En un flujo cruzado, en el que un sistema, normalmente el disipador de calor, tiene la misma temperatura nominal en todos los puntos de la superficie de transferencia de calor, se mantiene una relación similar entre el calor intercambiado y el LMTD, pero con un factor de corrección. También se requiere un factor de corrección para otras geometrías más complejas, como un intercambiador de carcasa y tubos con deflectores.
