ورقة عمل المبادلات الحرارية (LMTD) مع الإجابات

زيت ساخن (0,5 kg/s، c_p = 2,1 kJ/(kg·K)) يبرد من 170 إلى 125 °C في مبادل متعاكس الجريان. وهو يسخّن 0,5 kg/s من الماء (c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) الداخل عند 15 °C. لا تُفقد حرارة إلى المحيط. أوجد درجة حرارة الماء الخارج T_c,out.

في مبادل حراري متعاكس الجريان يبرد المائع الساخن من 155 إلى 45 °C بينما يسخن المائع البارد من 25 إلى 140 °C. أوجد الفرق اللوغاريتمي المتوسط لدرجة الحرارة ΔT_lm.

ينقل مبادل حراري متوازي الجريان 220 kW. يبرد المائع الساخن من 150 إلى 70 °C ويسخن المائع البارد من 15 إلى 65 °C. معامل انتقال الحرارة الكلي 800 W/(m²·K). أوجد مساحة انتقال الحرارة المطلوبة A.

مبادل حراري متعاكس الجريان ينقل 140 kW. مساحة انتقال الحرارة فيه 20 m². يبرد المائع الساخن من 90 إلى 60 °C ويسخن المائع البارد من 25 إلى 65 °C. أوجد معامل انتقال الحرارة الكلي U.

يبرد زيت ساخن (1 kg/s، c_p = 2,1 kJ/(kg·K)) من 135 إلى 95 °C في مبادل متعاكس الجريان. وهو يسخّن 1,5 kg/s من الماء (c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) الداخل عند 15 °C. مع U = 1500 W/(m²·K)، أوجد مساحة انتقال الحرارة المطلوبة A.

يتكاثف البخار عند درجة ثابتة 105 °C على السطح الخارجي لأنابيب مكثّف مساحة انتقال الحرارة فيه 6 m² و U = 2000 W/(m²·K). يدخل ماء التبريد (3 kg/s، c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) الأنابيب عند 10 °C. أوجد درجة حرارة الماء الخارج T_c,out.