1.سهلة
في مبادل حراري متعاكس الجريان يبرد المائع الساخن من 100 إلى 85 °C بينما يسخن المائع البارد من 30 إلى 85 °C. أوجد الفرق اللوغاريتمي المتوسط لدرجة الحرارة ΔTlm.
Th: 100 → 85 °CTc: 30 → 85 °C
ΔTlm = K
ورقة عمل المبادلات الحرارية (LMTD) مع الإجابات
2.سهلة
في مبادل حراري متوازي الجريان يبرد المائع الساخن من 135 إلى 50 °C بينما يسخن المائع البارد من 15 إلى 45 °C. أوجد الفرق اللوغاريتمي المتوسط لدرجة الحرارة ΔTlm.
Th: 135 → 50 °CTc: 15 → 45 °C
ΔTlm = K
3.متوسطة
ينقل مبادل حراري متعاكس الجريان 270 kW. يبرد المائع الساخن من 110 إلى 40 °C ويسخن المائع البارد من 20 إلى 40 °C. معامل انتقال الحرارة الكلي 1000 W/(m²·K). أوجد مساحة انتقال الحرارة المطلوبة A.
Q̇ = 270 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 110 → 40 °CTc: 20 → 40 °C
A = m²
4.متوسطة
ينقل مبادل حراري متعاكس الجريان 470 kW. يبرد المائع الساخن من 150 إلى 70 °C ويسخن المائع البارد من 20 إلى 65 °C. معامل انتقال الحرارة الكلي 800 W/(m²·K). أوجد مساحة انتقال الحرارة المطلوبة A.
Q̇ = 470 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 150 → 70 °CTc: 20 → 65 °C
A = m²
5.صعبة
يتكاثف البخار عند درجة ثابتة 100 °C على السطح الخارجي لأنابيب مكثّف مساحة انتقال الحرارة فيه 6 m² و U = 2000 W/(m²·K). يدخل ماء التبريد (3 kg/s، cp = 4,18 kJ/(kg·K)) الأنابيب عند 30 °C. أوجد درجة حرارة الماء الخارج Tc,out.
Ts = 100 °CA = 6 m²U = 2000 W/(m²·K)ṁ = 3 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °C
Tc,out = °C
6.صعبة
يتكاثف البخار عند درجة ثابتة 105 °C على السطح الخارجي لأنابيب مكثّف مساحة انتقال الحرارة فيه 5 m² و U = 1000 W/(m²·K). يدخل ماء التبريد (0,5 kg/s، cp = 4,18 kJ/(kg·K)) الأنابيب عند 25 °C. أوجد درجة حرارة الماء الخارج Tc,out.
Ts = 105 °CA = 5 m²U = 1000 W/(m²·K)ṁ = 0,5 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °C
Tc,out = °C
مفتاح الإجابات
- 1. ΔTlm = 30,79 K
- 2. ΔTlm = 36,19 K
- 3. A = 6,765 m²
- 4. A = 8,907 m²
- 5. Tc,out = 73,12 °C
- 6. Tc,out = 97,69 °C
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.