1.سهلة
في مبادل حراري متوازي الجريان يبرد المائع الساخن من 85 إلى 50 °C بينما يسخن المائع البارد من 30 إلى 40 °C. أوجد الفرق اللوغاريتمي المتوسط لدرجة الحرارة ΔTlm.
Th: 85 → 50 °CTc: 30 → 40 °C
ΔTlm = K
ورقة عمل المبادلات الحرارية (LMTD) مع الإجابات
2.سهلة
في مبادل حراري متعاكس الجريان يبرد المائع الساخن من 100 إلى 35 °C بينما يسخن المائع البارد من 20 إلى 30 °C. أوجد الفرق اللوغاريتمي المتوسط لدرجة الحرارة ΔTlm.
Th: 100 → 35 °CTc: 20 → 30 °C
ΔTlm = K
3.متوسطة
ينقل مبادل حراري متوازي الجريان 220 kW. يبرد المائع الساخن من 125 إلى 40 °C ويسخن المائع البارد من 20 إلى 35 °C. معامل انتقال الحرارة الكلي 500 W/(m²·K). أوجد مساحة انتقال الحرارة المطلوبة A.
Q̇ = 220 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 125 → 40 °CTc: 20 → 35 °C
A = m²
4.متوسطة
ينقل مبادل حراري متعاكس الجريان 140 kW. يبرد المائع الساخن من 90 إلى 60 °C ويسخن المائع البارد من 20 إلى 35 °C. معامل انتقال الحرارة الكلي 800 W/(m²·K). أوجد مساحة انتقال الحرارة المطلوبة A.
Q̇ = 140 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 90 → 60 °CTc: 20 → 35 °C
A = m²
5.صعبة
يبرد زيت ساخن (1 kg/s، cp = 2,1 kJ/(kg·K)) من 135 إلى 105 °C في مبادل متعاكس الجريان. وهو يسخّن 1,5 kg/s من الماء (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) الداخل عند 10 °C. مع U = 1000 W/(m²·K)، أوجد مساحة انتقال الحرارة المطلوبة A.
ṁh = 1 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 135 → 105 °Cṁc = 1,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
6.صعبة
يبرد زيت ساخن (1 kg/s، cp = 2,5 kJ/(kg·K)) من 150 إلى 90 °C في مبادل متعاكس الجريان. وهو يسخّن 1,5 kg/s من الماء (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) الداخل عند 10 °C. مع U = 200 W/(m²·K)، أوجد مساحة انتقال الحرارة المطلوبة A.
ṁh = 1 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 150 → 90 °Cṁc = 1,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²
مفتاح الإجابات
- 1. ΔTlm = 26,4 K
- 2. ΔTlm = 35,7 K
- 3. A = 13,4 m²
- 4. A = 3,715 m²
- 5. A = 0,602 m²
- 6. A = 7,738 m²
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.