1.سهلة
في مبادل حراري متعاكس الجريان يبرد المائع الساخن من 90 إلى 45 °C بينما يسخن المائع البارد من 20 إلى 50 °C. أوجد الفرق اللوغاريتمي المتوسط لدرجة الحرارة ΔTlm.
Th: 90 → 45 °CTc: 20 → 50 °C
ΔTlm = K
ورقة عمل المبادلات الحرارية (LMTD) مع الإجابات
2.سهلة
في مبادل حراري متعاكس الجريان يبرد المائع الساخن من 95 إلى 70 °C بينما يسخن المائع البارد من 30 إلى 70 °C. أوجد الفرق اللوغاريتمي المتوسط لدرجة الحرارة ΔTlm.
Th: 95 → 70 °CTc: 30 → 70 °C
ΔTlm = K
3.متوسطة
ينقل مبادل حراري متعاكس الجريان 350 kW. يبرد المائع الساخن من 95 إلى 35 °C ويسخن المائع البارد من 10 إلى 85 °C. معامل انتقال الحرارة الكلي 200 W/(m²·K). أوجد مساحة انتقال الحرارة المطلوبة A.
Q̇ = 350 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 95 → 35 °CTc: 10 → 85 °C
A = m²
4.متوسطة
مبادل حراري متوازي الجريان ينقل 450 kW. مساحة انتقال الحرارة فيه 6 m². يبرد المائع الساخن من 95 إلى 75 °C ويسخن المائع البارد من 15 إلى 50 °C. أوجد معامل انتقال الحرارة الكلي U.
Q̇ = 450 kWA = 6 m²Th: 95 → 75 °CTc: 15 → 50 °C
U = W/(m²·K)
5.صعبة
يبرد زيت ساخن (1,5 kg/s، cp = 2,5 kJ/(kg·K)) من 90 إلى 55 °C في مبادل متعاكس الجريان. وهو يسخّن 2 kg/s من الماء (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) الداخل عند 30 °C. مع U = 300 W/(m²·K)، أوجد مساحة انتقال الحرارة المطلوبة A.
ṁh = 1,5 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 90 → 55 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²
6.صعبة
في مبادل حراري مزدوج الأنبوب متعاكس الجريان، يجري زيت ساخن (0,3 kg/s، cp = 2,1 kJ/(kg·K)) في الأنبوب الداخلي ويبرد من 100 إلى 70 °C. يدخل الماء (1,5 kg/s، cp = 4,18 kJ/(kg·K)) في الحيّز الحلقي عند 10 °C. قطر الأنبوب الداخلي 32 mm، و U = 400 W/(m²·K) مبني على هذا القطر. أوجد طول الأنبوب المطلوب L.
ṁh = 0,3 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 100 → 70 °Cṁc = 1,5 kg/sTc,in = 10 °CD = 32 mmU = 400 W/(m²·K)
L = m
مفتاح الإجابات
- 1. ΔTlm = 31,91 K
- 2. ΔTlm = 31,91 K
- 3. A = 106,9 m²
- 4. U = 1586 W/(m²·K)
- 5. A = 12,97 m²
- 6. L = 6,469 m
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.