Coeficiente Global de Transferencia de Calor

\[U=\frac{Q}{A\Delta T_{lm}}\]

Variables

Ucoeficiente global de transferencia de calor (W/(m²·K))

Qtasa de transferencia de calor (W)

Aárea de transferencia de calor (m²)

LMTDdiferencia media logarítmica de temperatura (K)

Descripción

¿Qué calcula esta fórmula?

El coeficiente global de transferencia de calor cuantifica la capacidad combinada de un intercambiador para transferir calor a través de convección, conducción, incrustaciones y resistencias de pared.

Cuándo se utiliza

Se utiliza en el diseño de intercambiadores de calor, evaluación de desempeño térmico, estimación de áreas de transferencia y análisis de equipos de proceso.

Ejemplo

Un intercambiador de carcasa y tubos transfiere 1.2 MW de calor a través de un área de 75 m². La diferencia media logarítmica de temperatura es 40 K.

Fórmula:

U = Q / (A·LMTD)

Sustitución:

U = 1,200,000 / (75 × 40)

U = 1,200,000 / 3000

Resultado:

U = 400 W/(m²·K)

El coeficiente global de transferencia de calor es 400 W/(m²·K).

Aplicaciones

- Intercambiadores de carcasa y tubos

- Intercambiadores de placas

- Condensadores

- Evaporadores

- Diseño térmico de procesos

Nota

Esta ecuación proporciona un coeficiente efectivo global que incorpora todas las resistencias térmicas entre los fluidos caliente y frío. El valor de U depende de las propiedades de los fluidos, régimen de flujo, incrustaciones, geometría del equipo y material de la pared.