مبادل حراري متعاكس الجريان مساحة انتقال الحرارة فيه 6 m² ومعامل انتقال الحرارة الكلي 1000 W/(m²·K). يبرد المائع الساخن من 135 إلى 120 °C ويسخن المائع البارد من 20 إلى 115 °C. أوجد معدّل انتقال الحرارة Q̇.
ورقة عمل المبادلات الحرارية (LMTD) مع الإجابات
في مبادل حراري متعاكس الجريان يبرد المائع الساخن من 105 إلى 80 °C بينما يسخن المائع البارد من 10 إلى 25 °C. أوجد الفرق اللوغاريتمي المتوسط لدرجة الحرارة ΔTlm.
ينقل مبادل حراري متعاكس الجريان 160 kW. يبرد المائع الساخن من 105 إلى 45 °C ويسخن المائع البارد من 10 إلى 80 °C. معامل انتقال الحرارة الكلي 500 W/(m²·K). أوجد مساحة انتقال الحرارة المطلوبة A.
مبادل حراري متعاكس الجريان ينقل 280 kW. مساحة انتقال الحرارة فيه 4 m². يبرد المائع الساخن من 150 إلى 85 °C ويسخن المائع البارد من 15 إلى 50 °C. أوجد معامل انتقال الحرارة الكلي U.
يبرد زيت ساخن (1,5 kg/s، cp = 2,5 kJ/(kg·K)) من 130 إلى 80 °C في مبادل متعاكس الجريان. وهو يسخّن 2 kg/s من الماء (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) الداخل عند 20 °C. مع U = 200 W/(m²·K)، أوجد مساحة انتقال الحرارة المطلوبة A.
في مبادل حراري مزدوج الأنبوب متعاكس الجريان، يجري زيت ساخن (0,2 kg/s، cp = 2,5 kJ/(kg·K)) في الأنبوب الداخلي ويبرد من 90 إلى 55 °C. يدخل الماء (0,3 kg/s، cp = 4,18 kJ/(kg·K)) في الحيّز الحلقي عند 10 °C. قطر الأنبوب الداخلي 32 mm، و U = 500 W/(m²·K) مبني على هذا القطر. أوجد طول الأنبوب المطلوب L.
مفتاح الإجابات
- 1. Q̇ = 298,2 kW
- 2. ΔTlm = 74,89 K
- 3. A = 10,77 m²
- 4. U = 832,2 W/(m²·K)
- 5. A = 12,86 m²
- 6. L = 6,347 m
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.