1.سهلة
في مبادل حراري متعاكس الجريان يبرد المائع الساخن من 85 إلى 55 °C بينما يسخن المائع البارد من 15 إلى 65 °C. أوجد الفرق اللوغاريتمي المتوسط لدرجة الحرارة ΔTlm.
Th: 85 → 55 °CTc: 15 → 65 °C
ΔTlm = K
ورقة عمل المبادلات الحرارية (LMTD) مع الإجابات
2.سهلة
في مبادل حراري متعاكس الجريان يبرد المائع الساخن من 80 إلى 55 °C بينما يسخن المائع البارد من 30 إلى 40 °C. أوجد الفرق اللوغاريتمي المتوسط لدرجة الحرارة ΔTlm.
Th: 80 → 55 °CTc: 30 → 40 °C
ΔTlm = K
3.متوسطة
ينقل مبادل حراري متعاكس الجريان 90 kW. يبرد المائع الساخن من 170 إلى 155 °C ويسخن المائع البارد من 10 إلى 95 °C. معامل انتقال الحرارة الكلي 200 W/(m²·K). أوجد مساحة انتقال الحرارة المطلوبة A.
Q̇ = 90 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 170 → 155 °CTc: 10 → 95 °C
A = m²
4.متوسطة
ينقل مبادل حراري متوازي الجريان 400 kW. يبرد المائع الساخن من 160 إلى 135 °C ويسخن المائع البارد من 25 إلى 130 °C. معامل انتقال الحرارة الكلي 300 W/(m²·K). أوجد مساحة انتقال الحرارة المطلوبة A.
Q̇ = 400 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 160 → 135 °CTc: 25 → 130 °C
A = m²
5.صعبة
في مبادل حراري مزدوج الأنبوب متعاكس الجريان، يجري زيت ساخن (1 kg/s، cp = 2,1 kJ/(kg·K)) في الأنبوب الداخلي ويبرد من 145 إلى 50 °C. يدخل الماء (1 kg/s، cp = 4,18 kJ/(kg·K)) في الحيّز الحلقي عند 25 °C. قطر الأنبوب الداخلي 25 mm، و U = 250 W/(m²·K) مبني على هذا القطر. أوجد طول الأنبوب المطلوب L.
ṁh = 1 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 145 → 50 °Cṁc = 1 kg/sTc,in = 25 °CD = 25 mmU = 250 W/(m²·K)
L = m
6.صعبة
يبرد زيت ساخن (1 kg/s، cp = 2,5 kJ/(kg·K)) من 105 إلى 70 °C في مبادل متعاكس الجريان. وهو يسخّن 3 kg/s من الماء (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) الداخل عند 25 °C. مع U = 1000 W/(m²·K)، أوجد مساحة انتقال الحرارة المطلوبة A.
ṁh = 1 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 105 → 70 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
مفتاح الإجابات
- 1. ΔTlm = 28,85 K
- 2. ΔTlm = 31,91 K
- 3. A = 4,238 m²
- 4. A = 33,8 m²
- 5. L = 228,2 m
- 6. A = 1,512 m²
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.