زيت ساخن (1 kg/s، cp = 2,3 kJ/(kg·K)) يبرد من 140 إلى 95 °C في مبادل متعاكس الجريان. وهو يسخّن 1 kg/s من الماء (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) الداخل عند 20 °C. لا تُفقد حرارة إلى المحيط. أوجد درجة حرارة الماء الخارج Tc,out.
ورقة عمل المبادلات الحرارية (LMTD) مع الإجابات
في مبادل حراري متعاكس الجريان يبرد المائع الساخن من 145 إلى 95 °C بينما يسخن المائع البارد من 15 إلى 85 °C. أوجد الفرق اللوغاريتمي المتوسط لدرجة الحرارة ΔTlm.
ينقل مبادل حراري متعاكس الجريان 140 kW. يبرد المائع الساخن من 140 إلى 60 °C ويسخن المائع البارد من 25 إلى 40 °C. معامل انتقال الحرارة الكلي 500 W/(m²·K). أوجد مساحة انتقال الحرارة المطلوبة A.
ينقل مبادل حراري متوازي الجريان 360 kW. يبرد المائع الساخن من 170 إلى 55 °C ويسخن المائع البارد من 20 إلى 35 °C. معامل انتقال الحرارة الكلي 800 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 180 °C والتيار البارد عند 30 °C. للمبادل A = 5 m² و U = 800 W/(m²·K). أوجد درجة حرارة الساخن الخارج Th,out.
يبرد زيت ساخن (2 kg/s، cp = 2,1 kJ/(kg·K)) من 80 إلى 30 °C في مبادل متعاكس الجريان. وهو يسخّن 2 kg/s من الماء (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) الداخل عند 10 °C. مع U = 1500 W/(m²·K)، أوجد مساحة انتقال الحرارة المطلوبة A.
مفتاح الإجابات
- 1. Tc,out = 44,76 °C
- 2. ΔTlm = 69,52 K
- 3. A = 4,522 m²
- 4. A = 6,975 m²
- 5. Th,out = 80 °C
- 6. A = 4,548 m²
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.