1.سهلة
في مبادل حراري متعاكس الجريان يبرد المائع الساخن من 85 إلى 60 °C بينما يسخن المائع البارد من 15 إلى 70 °C. أوجد الفرق اللوغاريتمي المتوسط لدرجة الحرارة ΔTlm.
Th: 85 → 60 °CTc: 15 → 70 °C
ΔTlm = K
ورقة عمل المبادلات الحرارية (LMTD) مع الإجابات
2.سهلة
في مبادل حراري متعاكس الجريان يبرد المائع الساخن من 120 إلى 80 °C بينما يسخن المائع البارد من 25 إلى 70 °C. أوجد الفرق اللوغاريتمي المتوسط لدرجة الحرارة ΔTlm.
Th: 120 → 80 °CTc: 25 → 70 °C
ΔTlm = K
3.متوسطة
ينقل مبادل حراري متعاكس الجريان 370 kW. يبرد المائع الساخن من 100 إلى 35 °C ويسخن المائع البارد من 20 إلى 60 °C. معامل انتقال الحرارة الكلي 300 W/(m²·K). أوجد مساحة انتقال الحرارة المطلوبة A.
Q̇ = 370 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 100 → 35 °CTc: 20 → 60 °C
A = m²
4.متوسطة
مبادل حراري متوازي الجريان ينقل 280 kW. مساحة انتقال الحرارة فيه 3 m². يبرد المائع الساخن من 95 إلى 55 °C ويسخن المائع البارد من 10 إلى 20 °C. أوجد معامل انتقال الحرارة الكلي U.
Q̇ = 280 kWA = 3 m²Th: 95 → 55 °CTc: 10 → 20 °C
U = W/(m²·K)
5.صعبة
يبرد زيت ساخن (2 kg/s، cp = 2,1 kJ/(kg·K)) من 110 إلى 55 °C في مبادل متعاكس الجريان. وهو يسخّن 3 kg/s من الماء (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) الداخل عند 30 °C. مع U = 300 W/(m²·K)، أوجد مساحة انتقال الحرارة المطلوبة A.
ṁh = 2 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 110 → 55 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²
6.صعبة
يبرد زيت ساخن (0,5 kg/s، cp = 2,1 kJ/(kg·K)) من 165 إلى 70 °C في مبادل متعاكس الجريان. وهو يسخّن 1,5 kg/s من الماء (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) الداخل عند 20 °C. مع U = 500 W/(m²·K)، أوجد مساحة انتقال الحرارة المطلوبة A.
ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 165 → 70 °Cṁc = 1,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²
مفتاح الإجابات
- 1. ΔTlm = 27,31 K
- 2. ΔTlm = 52,46 K
- 3. A = 48,39 m²
- 4. U = 1656 W/(m²·K)
- 5. A = 18,98 m²
- 6. A = 2,392 m²
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.