対数平均温度差（LMTD）計算ツールの使い方
- 流れの方式を選択 — 向流（Counter-flow）または並流（Parallel-flow）を選択します。
- 温度単位を選択 — K（ケルビン）、°C（セルシウス度）、°F（ファーレンハイト度）から選んでください。
- 4つの温度を入力 — 高温流体および低温流体の入口・出口温度を入力します。
- LMTDの計算結果を確認 — 両端の温度差（ΔT₁、ΔT₂）とともに対数平均温度差（LMTD）が即座に表示されます。
LMTDの計算式と理論
向流（Counter-flow）:
ΔT₁ = Th,in − Tc,out
ΔT₂ = Th,out − Tc,in
並流（Parallel-flow）:
ΔT₁ = Th,in − Tc,in
ΔT₂ = Th,out − Tc,out
LMTD = (ΔT₁ − ΔT₂) / ln(ΔT₁ / ΔT₂)
交換熱量: Q = U · A · LMTD · F （F = 多パスや直交流における補正係数）| 記号 | 意味 |
|---|---|
| Th,in / Th,out | 高温流体の入口温度／出口温度 |
| Tc,in / Tc,out | 低温流体の入口温度／出口温度 |
| ΔT₁, ΔT₂ | 熱交換器両端における温度差 |
前提条件と適用限界
- 定常状態であり、比熱および総熱伝達係数 U が一定であること。
- 完全な向流または並流であること（多管式や直交流の場合は補正係数 F を用いて補正します）。
- ΔT₁ および ΔT₂ はともに正の値である必要があります。
対数平均温度差（LMTD）計算ツールの活用事例
- 熱交換器のサイズ選定（伝熱面積の計算） — 交換熱量 Q と総熱伝達係数 U が決まっている場合、必要な伝熱面積 A を算出できます。
- 性能チェック・検証 — 実測温度に基づく交換熱量と理論計算値を比較検証します。
- 熱力学・エンジニアリング学習 — 流動形式（向流・並流）の違いが伝熱の有効温度差に与える影響を視視的に理解できます。
この対数平均温度差（LMTD）計算ツールは、プラント設計や熱交換器の設計・検証作業における効率的な手計算・シミュレーションをサポートします。