基本介紹
- 中文名：NTU法
- 又名：熱傳單元數法
- 目的：計算熱交換速率
- 領域：機械公衡
定義,特定幾何形狀熱交換器的有效性,
定義
若要定義熱交換器的有效性（effectiveness），需找到假設在無限管長逆流交換的假設條件下，可以達到的最大熱交換程度。因此任一流體在入口處及出口處的溫差為最大可能溫差，也就是
（熱氣體及冷氣體在入口處的溫度）。此方式先計算高溫流體及低溫流體的熱容量率（質量流率乘以比熱）
及
，令其中最小的為
。
因此可找到以下的物理量：
其中
為單位時間下的最大熱傳。
需對應熱容量率最小的流體，也就是在假想的無限長度熱交換器中有最大可能溫度變化的流體。另一種流體其溫度隨長度的變化較慢。NTU法只考慮有最大溫度變化的流體。
有效性（E）定義為實際熱交換率及最大熱交換率的比例：
其中：
有效性是範圍在0到1之間的無量綱。若可以知道於某一熱交換器的E，又可以知道高低溫流體的入口溫度，可以計算傳流體交換的熱如下：
對於任意的熱交換器，下式都成立：
針對一特定的幾何形狀，有效性可以用以下熱容量率的比例：
及熱傳單元數
來計算：
其中
為整體傳熱係數，而A為傳熱面積。
特定幾何形狀熱交換器的有效性
例如平行板熱交換器的有效性為：
逆流交換熱交換器的有效性為：
若
，則
可以針對套管形熱交換器或是殼管式熱交換器計算類似的有效性。萁和流體流動方式（逆流、並流或交叉流）、（殼管式熱交換器的）通路數量及高低溫流體是否有混合有關。
