ورقة عمل المبادلات الحرارية (LMTD) مع الإجابات

زيت ساخن (0,5 kg/s، c_p = 2,3 kJ/(kg·K)) يبرد من 170 إلى 65 °C في مبادل متعاكس الجريان. وهو يسخّن 0,8 kg/s من الماء (c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) الداخل عند 25 °C. لا تُفقد حرارة إلى المحيط. أوجد درجة حرارة الماء الخارج T_c,out.

زيت ساخن (0,5 kg/s، c_p = 2,1 kJ/(kg·K)) يبرد من 130 إلى 55 °C في مبادل متعاكس الجريان. وهو يسخّن 0,8 kg/s من الماء (c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) الداخل عند 30 °C. لا تُفقد حرارة إلى المحيط. أوجد درجة حرارة الماء الخارج T_c,out.

ينقل مبادل حراري متوازي الجريان 470 kW. يبرد المائع الساخن من 140 إلى 100 °C ويسخن المائع البارد من 10 إلى 80 °C. معامل انتقال الحرارة الكلي 300 W/(m²·K). أوجد مساحة انتقال الحرارة المطلوبة A.

ينقل مبادل حراري متوازي الجريان 100 kW. يبرد المائع الساخن من 135 إلى 115 °C ويسخن المائع البارد من 20 إلى 60 °C. معامل انتقال الحرارة الكلي 300 W/(m²·K). أوجد مساحة انتقال الحرارة المطلوبة A.

في مبادل حراري مزدوج الأنبوب متوازي الجريان، يجري زيت ساخن (1 kg/s، c_p = 2,1 kJ/(kg·K)) في الأنبوب الداخلي ويبرد من 110 إلى 65 °C. يدخل الماء (0,5 kg/s، c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) في الحيّز الحلقي عند 10 °C. قطر الأنبوب الداخلي 40 mm، و U = 200 W/(m²·K) مبني على هذا القطر. أوجد طول الأنبوب المطلوب L.

يبرد زيت ساخن (1 kg/s، c_p = 2,5 kJ/(kg·K)) من 140 إلى 65 °C في مبادل متعاكس الجريان. وهو يسخّن 2 kg/s من الماء (c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) الداخل عند 15 °C. مع U = 1500 W/(m²·K)، أوجد مساحة انتقال الحرارة المطلوبة A.