ورقة عمل المبادلات الحرارية (LMTD) مع الإجابات

زيت ساخن (1 kg/s، c_p = 2,1 kJ/(kg·K)) يبرد من 165 إلى 135 °C في مبادل متعاكس الجريان. وهو يسخّن 2 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.

في مبادل حراري متعاكس الجريان يبرد المائع الساخن من 170 إلى 150 °C بينما يسخن المائع البارد من 15 إلى 140 °C. أوجد الفرق اللوغاريتمي المتوسط لدرجة الحرارة ΔT_lm.

في مكثّف، يتكاثف البخار عند درجة ثابتة 100 °C على السطح الخارجي للأنابيب. يجري ماء التبريد (2 kg/s، c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) داخل الأنابيب ويسخن من 10 إلى 90 °C. معامل انتقال الحرارة الكلي 1000 W/(m²·K). أوجد مساحة انتقال الحرارة المطلوبة A.

ينقل مبادل حراري متعاكس الجريان 480 kW. يبرد المائع الساخن من 85 إلى 40 °C ويسخن المائع البارد من 15 إلى 25 °C. معامل انتقال الحرارة الكلي 1500 W/(m²·K). أوجد مساحة انتقال الحرارة المطلوبة A.

يبرد زيت ساخن (1 kg/s، c_p = 2,3 kJ/(kg·K)) من 175 إلى 70 °C في مبادل متعاكس الجريان. وهو يسخّن 3 kg/s من الماء (c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) الداخل عند 20 °C. مع U = 800 W/(m²·K)، أوجد مساحة انتقال الحرارة المطلوبة A.

يبرد زيت ساخن (1 kg/s، c_p = 2,3 kJ/(kg·K)) من 175 إلى 125 °C في مبادل متعاكس الجريان. وهو يسخّن 3 kg/s من الماء (c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) الداخل عند 30 °C. مع U = 1500 W/(m²·K)، أوجد مساحة انتقال الحرارة المطلوبة A.