مبادل حراري متعاكس الجريان مساحة انتقال الحرارة فيه 5 m² ومعامل انتقال الحرارة الكلي 1000 W/(m²·K). يبرد المائع الساخن من 145 إلى 45 °C ويسخن المائع البارد من 25 إلى 90 °C. أوجد معدّل انتقال الحرارة Q̇.
ورقة عمل المبادلات الحرارية (LMTD) مع الإجابات
في مبادل حراري متعاكس الجريان يبرد المائع الساخن من 125 إلى 80 °C بينما يسخن المائع البارد من 10 إلى 90 °C. أوجد الفرق اللوغاريتمي المتوسط لدرجة الحرارة ΔTlm.
مبادل حراري متعاكس الجريان ينقل 190 kW. مساحة انتقال الحرارة فيه 2,5 m². يبرد المائع الساخن من 140 إلى 30 °C ويسخن المائع البارد من 10 إلى 85 °C. أوجد معامل انتقال الحرارة الكلي U.
ينقل مبادل حراري متعاكس الجريان 420 kW. يبرد المائع الساخن من 180 إلى 35 °C ويسخن المائع البارد من 15 إلى 80 °C. معامل انتقال الحرارة الكلي 1000 W/(m²·K). أوجد مساحة انتقال الحرارة المطلوبة A.
يبرد زيت ساخن (1 kg/s، cp = 2,3 kJ/(kg·K)) من 105 إلى 45 °C في مبادل متعاكس الجريان. وهو يسخّن 0,5 kg/s من الماء (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) الداخل عند 20 °C. مع U = 1500 W/(m²·K)، أوجد مساحة انتقال الحرارة المطلوبة A.
يتكاثف البخار عند درجة ثابتة 100 °C على السطح الخارجي لأنابيب مكثّف مساحة انتقال الحرارة فيه 3 m² و U = 1000 W/(m²·K). يدخل ماء التبريد (2 kg/s، cp = 4,18 kJ/(kg·K)) الأنابيب عند 25 °C. أوجد درجة حرارة الماء الخارج Tc,out.
مفتاح الإجابات
- 1. Q̇ = 173 kW
- 2. ΔTlm = 50,49 K
- 3. U = 2197 W/(m²·K)
- 4. A = 8,45 m²
- 5. A = 4,211 m²
- 6. Tc,out = 47,61 °C
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.