1.سهلة
في مبادل حراري متعاكس الجريان يبرد المائع الساخن من 95 إلى 55 °C بينما يسخن المائع البارد من 25 إلى 55 °C. أوجد الفرق اللوغاريتمي المتوسط لدرجة الحرارة ΔTlm.
Th: 95 → 55 °CTc: 25 → 55 °C
ΔTlm = K
ورقة عمل المبادلات الحرارية (LMTD) مع الإجابات
2.سهلة
في مبادل حراري متعاكس الجريان يبرد المائع الساخن من 140 إلى 55 °C بينما يسخن المائع البارد من 10 إلى 35 °C. أوجد الفرق اللوغاريتمي المتوسط لدرجة الحرارة ΔTlm.
Th: 140 → 55 °CTc: 10 → 35 °C
ΔTlm = K
3.متوسطة
ينقل مبادل حراري متعاكس الجريان 50 kW. يبرد المائع الساخن من 90 إلى 75 °C ويسخن المائع البارد من 30 إلى 60 °C. معامل انتقال الحرارة الكلي 1500 W/(m²·K). أوجد مساحة انتقال الحرارة المطلوبة A.
Q̇ = 50 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 90 → 75 °CTc: 30 → 60 °C
A = m²
4.متوسطة
مبادل حراري متعاكس الجريان ينقل 140 kW. مساحة انتقال الحرارة فيه 2 m². يبرد المائع الساخن من 145 إلى 100 °C ويسخن المائع البارد من 25 إلى 130 °C. أوجد معامل انتقال الحرارة الكلي U.
Q̇ = 140 kWA = 2 m²Th: 145 → 100 °CTc: 25 → 130 °C
U = W/(m²·K)
5.صعبة
يبرد زيت ساخن (2 kg/s، cp = 2,1 kJ/(kg·K)) من 180 إلى 115 °C في مبادل متعاكس الجريان. وهو يسخّن 2 kg/s من الماء (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) الداخل عند 20 °C. مع U = 300 W/(m²·K)، أوجد مساحة انتقال الحرارة المطلوبة A.
ṁh = 2 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 180 → 115 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²
6.صعبة
يبرد زيت ساخن (0,5 kg/s، cp = 2,5 kJ/(kg·K)) من 125 إلى 90 °C في مبادل متعاكس الجريان. وهو يسخّن 1 kg/s من الماء (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) الداخل عند 25 °C. مع U = 800 W/(m²·K)، أوجد مساحة انتقال الحرارة المطلوبة A.
ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 125 → 90 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²
مفتاح الإجابات
- 1. ΔTlm = 34,76 K
- 2. ΔTlm = 70,81 K
- 3. A = 0,901 m²
- 4. U = 1878 W/(m²·K)
- 5. A = 8,244 m²
- 6. A = 0,7138 m²
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.