Le rapport de capacité d'un échangeur de chaleur est une mesure de son efficacité en transférant la chaleur entre deux fluides. Il est défini comme le rapport du taux de transfert de chaleur réel au taux de transfert de chaleur maximal possible Dans les conditions données.

Voici une ventilation:

1. Taux de transfert de chaleur réels: Il s'agit de la quantité d'énergie thermique qui est réellement transférée entre les deux fluides de l'échangeur de chaleur. Cela dépend de facteurs tels que la différence de température, les débits et le coefficient de transfert de chaleur de l'échangeur.

2. Taux de transfert de chaleur possible maximum: Il s'agit de la quantité maximale de chaleur qui pourrait théoriquement être transférée si l'échangeur de chaleur était parfaitement efficace. Il est déterminé par le taux de capacité de chaleur du liquide avec la plus petite capacité thermique.

Formule:

Ratio de capacité =(taux de transfert de chaleur réel) / (taux de transfert de chaleur possible maximum)

Calcul:

Disons que nous avons un échangeur de chaleur avec:

* fluide 1: Fluide chaud avec un débit massique de M1 et une capacité thermique spécifique de CP1.

* fluide 2: Le liquide froid avec un débit massique de M2 ​​et une capacité thermique spécifique de CP2.

Le taux de capacité de chaleur pour chaque liquide est:

* c1 =m1 * cp1

* c2 =m2 * cp2

En supposant C1 , le taux de transfert de chaleur maximal possible est:

* qmax =c1 * (t1i - t1o) , où:

* T1i est la température d'entrée du liquide chaud.

* T1O est la température de sortie du liquide chaud.

Le taux de transfert de chaleur réel Peut être déterminé par diverses méthodes, notamment:

* Mesure directe: En utilisant des capteurs de température et des débitmètres.

* Calculs basés sur les caractéristiques de conception et de performance de l'échangeur de chaleur.

signification:

* Ratio de capacité plus élevée: Indique un échangeur de chaleur plus efficace, abordant le transfert de chaleur maximal théorique.

* Ratio de capacité inférieure: Suggère un échangeur de chaleur moins efficace, indiquant que le transfert de chaleur réel est nettement inférieur au potentiel.

Exemple:

Supposons qu'un échangeur de chaleur ait un rapport de capacité de 0,8. Cela signifie que le taux de transfert de chaleur réel est de 80% du taux de transfert de chaleur maximal possible.

Applications:

Le rapport de capacité est un paramètre crucial dans la conception de l'échangeur de chaleur et l'analyse des performances. Il est utile de:

* Comparez différentes conceptions d'échangeurs de chaleur: Pour sélectionner l'option la plus efficace pour une application donnée.

* Optimiser le fonctionnement de l'échangeur de chaleur: En identifiant les domaines d'amélioration et des économies d'énergie potentielles.

* Prédire les performances de l'échangeur de chaleur: Dans différentes conditions de fonctionnement et pour divers fluides.

Il est important de noter que le rapport de capacité est une représentation simplifiée de l'efficacité de l'échangeur de chaleur. D'autres facteurs, tels que la chute de pression et l'encrassement, jouent également un rôle important dans les performances globales.