Diferencia media logarítmica de temperaturas en un intercambiador de calor LMDT (Diferencia Media Logarítmica de Temperatura).
por Ing. Camilo Botero*
En la parte 1 de esta serie de artículos sobre Transferencia de Calor se analizó cómo hacer el cálculo del Coeficiente Global de dicha transferencia de calor, concluyendo que es: U = 1/Suma de todas las resistencias térmicas y se explicó cómo calcular su valor de la manera más precisa posible.
La ecuación general de transferencia de calor en un intercambiador en unidades de energía por unidad de tiempo es:
q = U x A x LMTD
En este segundo artículo se considerará todo lo pertinente al LMTD, para las diferentes configuraciones de intercambiadores de calor y direcciones de flujo, dejando claro cómo se hacen las correcciones para cada caso específico.
Diferencia media logarítmica de temperatura
Se desarrollará la ecuación para flujo en paralelo, pero es también válida para contraflujo.
a) U; se considera constante con A
b) Si hay cambio de fase, ocurre en todo el intercambiador.
c) Cp, ṁ; se consideran también constantes.
d) q alrededores = 0, es decir, está perfectamente aislado.
e) En cualquier sección cada uno de los fluidos puede caracterizarse por una temperatura.
f)
Funciones lineales: dq = U * dA * ∆T
dq = -(ṁ * Cp)c * dTc dq = (ṁ * Cp)f * dTf
Donde:
Como pueden notar se ha agregado en la ecuación de transferencia de calor total, el factor F, que es la corrección del LMTD, para los diferentes intercambiadores de calor, por ejemplo, de carcasa y tubo o de flujo cruzado; esto últimos muy usados en la climatización. Se adjuntan dos gráficas del factor F solo como referencia, pero en la práctica, se debe utilizar la que realmente corresponda al caso particular.
* graficas para calcular el factor f, descargadas de internet y extraídas solo como referencia, de: http://portal.unimap.edu.my/portal/page/portal30/Lecture%20Notes/KEJURUTERAAN_MEKATRONIK
