ورقة عمل المبادلات الحرارية (LMTD) مع الإجابات

زيت ساخن (0,5 kg/s، c_p = 2,5 kJ/(kg·K)) يبرد من 150 إلى 70 °C في مبادل متعاكس الجريان. وهو يسخّن 1 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 متوازي الجريان يبرد المائع الساخن من 140 إلى 65 °C بينما يسخن المائع البارد من 25 إلى 35 °C. أوجد الفرق اللوغاريتمي المتوسط لدرجة الحرارة ΔT_lm.

ينقل مبادل حراري متعاكس الجريان 210 kW. يبرد المائع الساخن من 105 إلى 90 °C ويسخن المائع البارد من 30 إلى 80 °C. معامل انتقال الحرارة الكلي 300 W/(m²·K). أوجد مساحة انتقال الحرارة المطلوبة A.

مبادل حراري متعاكس الجريان ينقل 60 kW. مساحة انتقال الحرارة فيه 4 m². يبرد المائع الساخن من 100 إلى 60 °C ويسخن المائع البارد من 10 إلى 30 °C. أوجد معامل انتقال الحرارة الكلي U.

يبرد زيت ساخن (1 kg/s، c_p = 2,5 kJ/(kg·K)) من 170 إلى 140 °C في مبادل متعاكس الجريان. وهو يسخّن 2 kg/s من الماء (c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) الداخل عند 10 °C. مع U = 500 W/(m²·K)، أوجد مساحة انتقال الحرارة المطلوبة A.

في مبادل حراري متعاكس الجريان للتيارين معدّل السعة الحرارية نفسه، ṁ·c_p = 2 kW/K. يدخل التيار الساخن عند 80 °C والتيار البارد عند 30 °C. للمبادل A = 4 m² و U = 800 W/(m²·K). أوجد درجة حرارة الساخن الخارج T_h,out.