مبادل حراري متعاكس الجريان مساحة انتقال الحرارة فيه 4 m² ومعامل انتقال الحرارة الكلي 500 W/(m²·K). يبرد المائع الساخن من 105 إلى 65 °C ويسخن المائع البارد من 30 إلى 90 °C. أوجد معدّل انتقال الحرارة Q̇.
ورقة عمل المبادلات الحرارية (LMTD) مع الإجابات
في مبادل حراري متعاكس الجريان يبرد المائع الساخن من 95 إلى 70 °C بينما يسخن المائع البارد من 30 إلى 80 °C. أوجد الفرق اللوغاريتمي المتوسط لدرجة الحرارة ΔTlm.
ينقل مبادل حراري متوازي الجريان 490 kW. يبرد المائع الساخن من 170 إلى 130 °C ويسخن المائع البارد من 20 إلى 65 °C. معامل انتقال الحرارة الكلي 1500 W/(m²·K). أوجد مساحة انتقال الحرارة المطلوبة A.
في مكثّف، يتكاثف البخار عند درجة ثابتة 100 °C على السطح الخارجي للأنابيب. يجري ماء التبريد (3 kg/s، cp = 4,18 kJ/(kg·K)) داخل الأنابيب ويسخن من 30 إلى 60 °C. معامل انتقال الحرارة الكلي 1500 W/(m²·K). أوجد مساحة انتقال الحرارة المطلوبة A.
في مبادل حراري متعاكس الجريان للتيارين معدّل السعة الحرارية نفسه، ṁ·cp = 2 kW/K. يدخل التيار الساخن عند 115 °C والتيار البارد عند 25 °C. للمبادل A = 2 m² و U = 500 W/(m²·K). أوجد درجة حرارة الساخن الخارج Th,out.
يبرد زيت ساخن (1 kg/s، cp = 2,5 kJ/(kg·K)) من 115 إلى 85 °C في مبادل متعاكس الجريان. وهو يسخّن 3 kg/s من الماء (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) الداخل عند 10 °C. مع U = 300 W/(m²·K)، أوجد مساحة انتقال الحرارة المطلوبة A.
مفتاح الإجابات
- 1. Q̇ = 47,21 kW
- 2. ΔTlm = 25,49 K
- 3. A = 3,214 m²
- 4. A = 4,678 m²
- 5. Th,out = 85 °C
- 6. A = 2,892 m²
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.