ورقة عمل المبادلات الحرارية (LMTD) مع الإجابات

زيت ساخن (0,5 kg/s، c_p = 2,3 kJ/(kg·K)) يبرد من 130 إلى 95 °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 110 إلى 90 °C بينما يسخن المائع البارد من 25 إلى 35 °C. أوجد الفرق اللوغاريتمي المتوسط لدرجة الحرارة ΔT_lm.

ينقل مبادل حراري متعاكس الجريان 190 kW. يبرد المائع الساخن من 120 إلى 80 °C ويسخن المائع البارد من 10 إلى 85 °C. معامل انتقال الحرارة الكلي 1000 W/(m²·K). أوجد مساحة انتقال الحرارة المطلوبة A.

ينقل مبادل حراري متوازي الجريان 220 kW. يبرد المائع الساخن من 120 إلى 45 °C ويسخن المائع البارد من 10 إلى 35 °C. معامل انتقال الحرارة الكلي 800 W/(m²·K). أوجد مساحة انتقال الحرارة المطلوبة A.

في مبادل حراري مزدوج الأنبوب متعاكس الجريان، يجري زيت ساخن (0,5 kg/s، c_p = 2,5 kJ/(kg·K)) في الأنبوب الداخلي ويبرد من 160 إلى 95 °C. يدخل الماء (0,5 kg/s، c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) في الحيّز الحلقي عند 15 °C. قطر الأنبوب الداخلي 40 mm، و U = 150 W/(m²·K) مبني على هذا القطر. أوجد طول الأنبوب المطلوب L.

يبرد زيت ساخن (0,5 kg/s، c_p = 2,3 kJ/(kg·K)) من 175 إلى 60 °C في مبادل متعاكس الجريان. وهو يسخّن 3 kg/s من الماء (c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) الداخل عند 10 °C. مع U = 1000 W/(m²·K)، أوجد مساحة انتقال الحرارة المطلوبة A.