1.سهلة
في مبادل حراري متعاكس الجريان يبرد المائع الساخن من 130 إلى 105 °C بينما يسخن المائع البارد من 15 إلى 25 °C. أوجد الفرق اللوغاريتمي المتوسط لدرجة الحرارة ΔTlm.
Th: 130 → 105 °CTc: 15 → 25 °C
ΔTlm = K
ورقة عمل المبادلات الحرارية (LMTD) مع الإجابات
2.سهلة
في مبادل حراري متعاكس الجريان يبرد المائع الساخن من 165 إلى 85 °C بينما يسخن المائع البارد من 10 إلى 20 °C. أوجد الفرق اللوغاريتمي المتوسط لدرجة الحرارة ΔTlm.
Th: 165 → 85 °CTc: 10 → 20 °C
ΔTlm = K
3.متوسطة
ينقل مبادل حراري متعاكس الجريان 500 kW. يبرد المائع الساخن من 160 إلى 140 °C ويسخن المائع البارد من 15 إلى 25 °C. معامل انتقال الحرارة الكلي 500 W/(m²·K). أوجد مساحة انتقال الحرارة المطلوبة A.
Q̇ = 500 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 160 → 140 °CTc: 15 → 25 °C
A = m²
4.متوسطة
ينقل مبادل حراري متعاكس الجريان 480 kW. يبرد المائع الساخن من 125 إلى 45 °C ويسخن المائع البارد من 10 إلى 25 °C. معامل انتقال الحرارة الكلي 1000 W/(m²·K). أوجد مساحة انتقال الحرارة المطلوبة A.
Q̇ = 480 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 125 → 45 °CTc: 10 → 25 °C
A = m²
5.صعبة
يتكاثف البخار عند درجة ثابتة 110 °C على السطح الخارجي لأنابيب مكثّف مساحة انتقال الحرارة فيه 6 m² و U = 1000 W/(m²·K). يدخل ماء التبريد (1 kg/s، cp = 4,18 kJ/(kg·K)) الأنابيب عند 30 °C. أوجد درجة حرارة الماء الخارج Tc,out.
Ts = 110 °CA = 6 m²U = 1000 W/(m²·K)ṁ = 1 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °C
Tc,out = °C
6.صعبة
يبرد زيت ساخن (1 kg/s، cp = 2,1 kJ/(kg·K)) من 105 إلى 45 °C في مبادل متعاكس الجريان. وهو يسخّن 1 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.
ṁh = 1 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 105 → 45 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
مفتاح الإجابات
- 1. ΔTlm = 97,31 K
- 2. ΔTlm = 106,2 K
- 3. A = 7,696 m²
- 4. A = 7,753 m²
- 5. Tc,out = 90,96 °C
- 6. A = 2,211 m²
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.