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2025-03-14T13:38:33Z

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{{Infobox Physikalische Kennzahl
| Name = {{lang|en|Number of Transfer Units}}
| Formelzeichen = <math>\mathit{NTU}</math>
| Dimension = [[Dimensionslose Kennzahl|dimensionslos]]
| Definition = <math>\mathit{NTU} = \frac{k \cdot A}{\dot{m} \cdot c_\mathrm p}</math>
| Größentabelle = <math>k</math>=[[Wärmedurchgangskoeffizient]], <math>A</math>= Übertragungsfläche, <math>\dot{m}</math>=Massenstrom, <math>c_\mathrm p</math>=[[spezifische Wärmekapazität]]
| Anwendungsbereich = [[Wärmeübertragung]]
}}
Der englische Begriff {{lang|en|'''Number of Transfer Units'''}} (NTU, dt. etwa „Anzahl der Übertragungseinheiten“) bezeichnet eine [[dimensionslose Kennzahl]] aus dem Bereich der [[Wärmeübertragung]].

Der Nutzen der NTU besteht darin, einen Wärmeüberträger auszulegen oder ein vorhandenes Gerät nachzurechnen. Das NTU-Verfahren vereinfacht den Auslegungs- bzw. Nachrechnungsprozess erheblich, da es bei komplizierteren Strömungsformen schwierige Berechnungen erspart.

Herleiten lässt sich NTU, indem man zunächst für den ohne Verlust übertragenen Wärmestrom die Formel für das [[Fluid]] (mit dem Massenstrom <math>\dot{m}</math>, der [[spezifische Wärmekapazität|spezifischen Wärmekapazität]] <math>c_\mathrm p</math> bei konstantem Druck, der Temperaturdifferenz <math>\Delta T</math>) sowie die Formel für die Übertragungsfläche (mit dem [[Wärmedurchgangskoeffizient]] <math>k</math>, dem Flächeninhalt <math>A</math> der Übertragungsfläche sowie der logarithmischen Temperaturdifferenz <math>\Delta \vartheta</math>) notiert, die wegen der Energieerhaltung beide gleich sein müssen:

:<math>\dot{Q} = \dot{m} \cdot c_\mathrm p \cdot \Delta T = k \cdot A \cdot \Delta \vartheta</math>

Nun formt man diese Gleichung in das Verhältnis von Temperaturdifferenz und logarithmischer Temperaturdifferenz um, da letztere bei Wärmeübertragern, die nicht dem Gleich- oder Gegenstromprinzip folgen, schwer zu bestimmen ist:

:<math>\mathit{NTU} = \frac{k \cdot A}{\dot{m} \cdot c_\mathrm p} = \frac{\Delta T}{\Delta \vartheta}</math>

In der Literatur wird der Ausdruck <math>\dot{m} \cdot c_\mathrm p</math> auch als Wärmekapazitätsstrom <math>\dot{W}</math> (oft auch <math> \dot{C} </math>) bezeichnet.<ref>Ramesh K. Shah, Dušan P. Sekulić: ''Fundamentals of heat exchanger design.'' Wiley, Hoboken NJ 2003, ISBN 0-471-32171-0.</ref>
Dieser Ausdruck bezeichnet den NTU für den Wärmeübergang. Der NTU für den Stoffübergang berechnet sich wie folgt:

:<math>\mathit{NTU} = \frac{\beta \cdot A}{\dot{V}}</math>

<math>\beta</math> ist hier der [[Stoffübergangskoeffizient]] mit <math>\mathrm{m\over s}</math> als Einheit und <math>\dot{V}</math> der [[Volumenstrom]].

Um mit NTU zu arbeiten, benötigt man sogenannte NTU-Diagramme, die es für gängige Strömungstypen in der Fachliteratur gibt. Anhand bekannter Massenströme sowie Fluidtemperaturen kann im Diagramm die NTU abgelesen werden. Unter Schätzung des Wärmedurchgangskoeffizienten <math>k</math> kann die wärmeübertragende Fläche ermittelt werden.

== Literatur ==
* Verein Deutscher Ingenieure, VDI-Gesellschaft Verfahrenstechnik und Chemieingenieurwesen (GVC) (Hrsg.): ''VDI-Wärmeatlas. (Berechnungsunterlagen für Druckverlust, Wärme- und Stoffübergang).'' 10., bearbeitete und erweiterte Auflage. Springer, Berlin u. a. 2006, ISBN 3-540-25504-4.

== Einzelnachweise ==

<references />

[[Kategorie:Technische Chemie]]
[[Kategorie:Wärmekennwert]]
[[Kategorie:Messgröße der Verfahrenstechnik]]

Number of Transfer Units - Versionsgeschichte

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