대수평균온도차 계산기
열교환기의 대수평균온도차 ΔTlm = (ΔT₁−ΔT₂)/ln(ΔT₁/ΔT₂) 과 필요 전열면적을 구합니다. 향류와 병류를 나란히 계산해 같은 온도라도 향류가 언제나 유리한 이유를 보여 줍니다.
대수평균온도차
60℃
양 끝 온도차 60℃ · 60℃ (두 끝이 같아 극한값)
같은 입출구 온도로 두 방식을 나란히 계산합니다.
가장 흔하고 값이 큽니다.
계산 방법
- 1고온유체와 저온유체의 입구·출구 온도를 넣습니다.
- 2흐름 방향을 고릅니다. 향류는 반대 방향, 병류는 같은 방향입니다.
- 3대수평균온도차와 양 끝의 온도차를 확인합니다.
- 4총괄전열계수와 옮길 열량을 넣으면 필요 전열면적이 나옵니다.
자주 묻는 질문
열교환기 전체에서 두 유체의 온도차를 하나로 묶어 낸 값입니다. ΔTlm = (ΔT₁−ΔT₂)/ln(ΔT₁/ΔT₂) 로 구하며, 열량은 Q = U·A·ΔTlm로 계산합니다. 온도차가 자리마다 다르기 때문에 이런 평균이 필요합니다.
열교환기 안에서 온도차가 지수적으로 줄어들기 때문입니다. 그 변화를 적분해 평균을 내면 로그평균이 나옵니다. 로그평균은 언제나 산술평균 이하이므로, 산술평균으로 어림하면 온도차를 크게 잡아 전열면적을 실제보다 작게 계산하게 됩니다.
향류가 언제나 유리합니다. 두 끝의 온도차를 더한 값은 향류든 병류든 같지만, 병류는 한쪽이 크고 한쪽이 작아 벌어지므로 로그평균이 더 작아집니다. 같은 열량을 옮기는 데 전열면적이 더 든다는 뜻입니다.
저온유체의 출구온도가 고온유체의 출구온도보다 높아지는 것입니다. 향류에서만 가능하고 병류로는 물리적으로 만들 수 없습니다. 향류를 쓰는 가장 큰 이유가 이것입니다.
식이 0÷0이 되므로 극한을 씁니다. 그 극한값은 공통 온도차 자신입니다. 향류에서 두 유체의 열용량유량이 같으면 실제로 이 일이 벌어지며, 열교환기 전체에서 온도차가 일정하게 유지됩니다.
순수한 향류·병류에만 그대로 씁니다. 셸앤튜브 다중 패스나 교차류에서는 보정계수 F를 곱해야 하고(F ≤ 1), 상변화가 있거나 총괄전열계수가 길이에 따라 크게 변하면 이 식 자체가 성립하지 않습니다. 여기 값은 학습용 어림입니다.
알아두면 좋은 점
- 두 끝의 온도차가 아주 가까우면 0÷0에 가까워져 자릿수가 날아갑니다. 이 계산기는 그 구간에서 급수 전개로 바꿔 계산합니다.
- 로그평균은 언제나 기하평균 이상, 산술평균 이하입니다.
- 총괄전열계수는 유체·유속·오염 정도에 따라 크게 달라지므로 표의 값은 대표 범위입니다.
- 다중 패스나 교차류에는 보정계수 F를 따로 곱해야 합니다.
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마지막 검증: 2026년 8월 30일 · 결과는 참고용 추정치입니다.