ForHosting KIT · 開発者向けツール

熱交換器のNTU有効度計算ツール

この計算ツールは、既知の伝熱単位数と熱容量流量比から熱交換器の有効度を求めます。理想的な向流または並流を選び、無次元のNTUとCrを入力すると、有効度を小数と百分率で表示します。標準的な有効度-NTU関係式を用い、両流体の熱容量流量が等しい向流の極限も直接処理します。UAと各流体の熱容量流量が既知で、熱力学的に可能な最大伝熱量へ装置がどの程度近づくかを、迅速かつ再現可能な形で確認したい場合に適しています。

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ご利用方法ウェブAPIメールTelegramアプリ近日

入力前に3つの量をご確認ください

epsilonで表す有効度は、実際の伝熱速度を、2つの入口流体で熱力学的に可能な最大伝熱速度で割った値です。そのため、ゼロから1までの範囲になります。伝熱単位数はNTU = UA/Cminであり、Uは総括伝熱係数、Aは伝熱面積、Cminは小さい側の熱容量流量です。NTUが大きいほど、温度が変化しやすい流体に対して、一般にコンダクタンスまたは面積が大きいことを示します。熱容量比はCr = Cmin/Cmaxで、定義上ゼロから1までです。ゼロに近い値は、一方の熱容量流量が大幅に大きい場合を表し、ほぼ一定温度での凝縮や蒸発に用いる極限挙動も含みます。1は両者が等しい状態です。整合済みのNTUとCrをご入力ください。本ツールはU、A、質量流量、比熱を算出せず、上流の物性計算の不整合も補正しません。

適切な理想流動配置をお選びください

向流では、2つの流体が伝熱面に沿って逆方向へ流れます。同じNTUとCrであれば、向流は温度差をより有利に保つため、通常は並流より高い有効度になります。並流では両流体が同じ端から入り、同じ方向へ進むため、温度差が急速に小さくなります。Crが1でない向流にはepsilon = [1 - exp(-NTU(1-Cr))]/[1 - Cr exp(-NTU(1-Cr))]を用います。Crが厳密に1の場合、この式は除去可能なゼロ割るゼロの形になるため、等価な極限epsilon = NTU/(1+NTU)を評価します。並流にはepsilon = [1 - exp(-NTU(1+Cr))]/(1+Cr)を適用します。これらの式は、直交流、多管式多流路、再生式、漏れ、熱損失、軸方向熱伝導、汚れの変化、または専用相関式を要する相構成を表すものではありません。

熱設計の確認に有効度をご利用ください

有効度が分かれば、単位と符号規約を統一した上で、通常はq = epsilon Cmin(Th,in - Tc,in)から熱負荷を求めます。対象温度域で熱容量流量が十分一定なら、各流体のエネルギー収支から出口温度も算出できます。この結果は装置性能の保証ではなく、モデル計算としてお扱いください。偏流、バイパス、汚れ、熱損失、物性値の変化、圧力、相変化、形状固有の混合により、実機は理想関係から外れる場合があります。選択した配置が設計手法の相関式と一致し、CminとCmaxが質量流量と適切な比熱の積から得られていることをご確認ください。定格、最小、最大の運転条件を比較し、表示以上の精度を内部で保持してください。API応答には選択式と元の入力が含まれ、計算記録を追跡できます。自動リクエストは1回$0.002で、ブラウザー計算ではAPIリクエストは不要です。

活用例

熱交換器の予備設計を確認する

NTUとCrを求めた後、推定UAと各熱容量流量から有効度を算出できます。

向流と並流を比較する

同じNTUとCrを両方の理想配置で評価し、構成による差を定量化できます。

再現可能な熱計算表を作成する

決定論的なAPI結果を、複数運転条件の熱負荷と出口温度の計算に利用できます。

よくある質問

熱交換器の有効度とは何ですか？

指定した入口条件での実際の伝熱量を、熱力学的に可能な最大伝熱量で割った値です。

熱容量比の有効範囲はいくつですか？

Cr = Cmin/Cmaxを0から1まででご使用ください。範囲外なら、大小の順序または比の定義が異なります。

熱容量比が1の場合はどうなりますか？

向流では正確な極限epsilon = NTU/(1+NTU)を用い、一般式の不定形を回避します。

直交流や多管式熱交換器もモデル化できますか？

いいえ。理想的な向流と並流だけに対応します。その他の配置には形状固有の有効度関係式をご使用ください。

APIリクエストの料金はいくらですか？

APIリクエストは1回$0.002です。ブラウザー計算はAPIリクエストなしでご利用いただけます。

開発者向け — APIアクセス

このページの機能はすべてAPIからも利用できます。自社システムに組み込みたいチーム向けのセクションです。それ以外の方は上のツールをそのままお使いください。

エンドポイント

POSThttps://api.kit.forhosting.com/eng/ntu-effectiveness

Bearerトークンで認証し、POST1回でタスクをキューに登録します。結果はWebhookまたは署名付きリンクで受け取れます。

お使いのスタックから呼び出す

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/eng/ntu-effectiveness \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"ntu":2,"capacity_ratio":0.5}'

const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/eng/ntu-effectiveness", {
  method: "POST",
  headers: {
    "Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
    "Content-Type": "application/json"
  },
  body: JSON.stringify({
    "ntu": 2,
    "capacity_ratio": 0.5
  })
});
const { task_id } = await res.json();

import os, requests

res = requests.post(
    "https://api.kit.forhosting.com/eng/ntu-effectiveness",
    headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
    json={
    "ntu": 2,
    "capacity_ratio": 0.5
},
)
task_id = res.json()["task_id"]

<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/eng/ntu-effectiveness", false, stream_context_create([
  "http" => [
    "method"  => "POST",
    "header"  => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
    "content" => '{"ntu":2,"capacity_ratio":0.5}',
  ],
]));
$task = json_decode($res, true);

body := bytes.NewBufferString(`{"ntu":2,"capacity_ratio":0.5}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/eng/ntu-effectiveness", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)

リクエスト例

{
  "ntu": 2,
  "capacity_ratio": 0.5
}

レスポンス例

{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "eng.ntu_effectiveness",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

非同期APIです。task_idは即時に返ります。ポーリングは1秒あたり1リクエストまでです。

料金

1リクエストあたり$0.002

単価はすべて公開しています。トークン換算や独自クレジットはありません。失敗したタスクは課金されません。

エラー

HTTP	コード	意味
`401`	`unauthorized`	APIキーが無効か、指定されていません。Authorizationヘッダーを確認してください。
`402`	`insufficient_balance`	残高が不足しています。チャージ後に再度お試しください。
`404`	`unknown_type`	指定されたタスクタイプは存在しません。タイプ名を確認してください。
`429`	`rate_limited`	リクエストが多すぎます。しばらく待ってから再度お試しください。

KITの完全なドキュメントを見る →