1.سهلة
في مبادل حراري متعاكس الجريان يبرد المائع الساخن من 100 إلى 55 °C بينما يسخن المائع البارد من 25 إلى 65 °C. أوجد الفرق اللوغاريتمي المتوسط لدرجة الحرارة ΔTlm.
Th: 100 → 55 °CTc: 25 → 65 °C
ΔTlm = K
ورقة عمل المبادلات الحرارية (LMTD) مع الإجابات
2.سهلة
في مبادل حراري متعاكس الجريان يبرد المائع الساخن من 180 إلى 55 °C بينما يسخن المائع البارد من 25 إلى 70 °C. أوجد الفرق اللوغاريتمي المتوسط لدرجة الحرارة ΔTlm.
Th: 180 → 55 °CTc: 25 → 70 °C
ΔTlm = K
3.متوسطة
مبادل حراري متعاكس الجريان ينقل 460 kW. مساحة انتقال الحرارة فيه 8 m². يبرد المائع الساخن من 135 إلى 40 °C ويسخن المائع البارد من 10 إلى 35 °C. أوجد معامل انتقال الحرارة الكلي U.
Q̇ = 460 kWA = 8 m²Th: 135 → 40 °CTc: 10 → 35 °C
U = W/(m²·K)
4.متوسطة
ينقل مبادل حراري متعاكس الجريان 170 kW. يبرد المائع الساخن من 135 إلى 75 °C ويسخن المائع البارد من 10 إلى 50 °C. معامل انتقال الحرارة الكلي 300 W/(m²·K). أوجد مساحة انتقال الحرارة المطلوبة A.
Q̇ = 170 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 135 → 75 °CTc: 10 → 50 °C
A = m²
5.صعبة
يبرد زيت ساخن (1 kg/s، cp = 2,3 kJ/(kg·K)) من 95 إلى 75 °C في مبادل متعاكس الجريان. وهو يسخّن 1 kg/s من الماء (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) الداخل عند 25 °C. مع U = 1000 W/(m²·K)، أوجد مساحة انتقال الحرارة المطلوبة A.
ṁh = 1 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 95 → 75 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
6.صعبة
يبرد زيت ساخن (1,5 kg/s، cp = 2,3 kJ/(kg·K)) من 85 إلى 55 °C في مبادل متعاكس الجريان. وهو يسخّن 0,5 kg/s من الماء (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) الداخل عند 25 °C. مع U = 500 W/(m²·K)، أوجد مساحة انتقال الحرارة المطلوبة A.
ṁh = 1,5 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 85 → 55 °Cṁc = 0,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²
مفتاح الإجابات
- 1. ΔTlm = 32,44 K
- 2. ΔTlm = 61,57 K
- 3. U = 989 W/(m²·K)
- 4. A = 7,601 m²
- 5. A = 0,846 m²
- 6. A = 11,15 m²
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.