ورقة عمل المبادلات الحرارية (LMTD) مع الإجابات

زيت ساخن (1,5 kg/s، c_p = 2,3 kJ/(kg·K)) يبرد من 110 إلى 65 °C في مبادل متعاكس الجريان. وهو يسخّن 3 kg/s من الماء (c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) الداخل عند 25 °C. لا تُفقد حرارة إلى المحيط. أوجد درجة حرارة الماء الخارج T_c,out.

في مبادل حراري متعاكس الجريان يبرد المائع الساخن من 175 إلى 55 °C بينما يسخن المائع البارد من 15 إلى 65 °C. أوجد الفرق اللوغاريتمي المتوسط لدرجة الحرارة ΔT_lm.

في مكثّف، يتكاثف البخار عند درجة ثابتة 100 °C على السطح الخارجي للأنابيب. يجري ماء التبريد (5 kg/s، c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) داخل الأنابيب ويسخن من 15 إلى 50 °C. معامل انتقال الحرارة الكلي 3500 W/(m²·K). أوجد مساحة انتقال الحرارة المطلوبة A.

في مكثّف، يتكاثف البخار عند درجة ثابتة 105 °C على السطح الخارجي للأنابيب. يجري ماء التبريد (2 kg/s، c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) داخل الأنابيب ويسخن من 15 إلى 50 °C. معامل انتقال الحرارة الكلي 1000 W/(m²·K). أوجد مساحة انتقال الحرارة المطلوبة A.

يبرد زيت ساخن (1,5 kg/s، c_p = 2,1 kJ/(kg·K)) من 160 إلى 110 °C في مبادل متعاكس الجريان. وهو يسخّن 0,5 kg/s من الماء (c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) الداخل عند 20 °C. مع U = 200 W/(m²·K)، أوجد مساحة انتقال الحرارة المطلوبة A.

يبرد زيت ساخن (1 kg/s، c_p = 2,3 kJ/(kg·K)) من 120 إلى 85 °C في مبادل متعاكس الجريان. وهو يسخّن 1,5 kg/s من الماء (c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) الداخل عند 20 °C. مع U = 1000 W/(m²·K)، أوجد مساحة انتقال الحرارة المطلوبة A.