1.سهلة
في مبادل حراري متعاكس الجريان يبرد المائع الساخن من 135 إلى 80 °C بينما يسخن المائع البارد من 25 إلى 70 °C. أوجد الفرق اللوغاريتمي المتوسط لدرجة الحرارة ΔTlm.
Th: 135 → 80 °CTc: 25 → 70 °C
ΔTlm = K
ورقة عمل المبادلات الحرارية (LMTD) مع الإجابات
2.سهلة
في مبادل حراري متعاكس الجريان يبرد المائع الساخن من 180 إلى 80 °C بينما يسخن المائع البارد من 15 إلى 125 °C. أوجد الفرق اللوغاريتمي المتوسط لدرجة الحرارة ΔTlm.
Th: 180 → 80 °CTc: 15 → 125 °C
ΔTlm = K
3.متوسطة
ينقل مبادل حراري متوازي الجريان 420 kW. يبرد المائع الساخن من 170 إلى 120 °C ويسخن المائع البارد من 15 إلى 70 °C. معامل انتقال الحرارة الكلي 800 W/(m²·K). أوجد مساحة انتقال الحرارة المطلوبة A.
Q̇ = 420 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 170 → 120 °CTc: 15 → 70 °C
A = m²
4.متوسطة
مبادل حراري متعاكس الجريان ينقل 150 kW. مساحة انتقال الحرارة فيه 2,5 m². يبرد المائع الساخن من 100 إلى 50 °C ويسخن المائع البارد من 30 إلى 85 °C. أوجد معامل انتقال الحرارة الكلي U.
Q̇ = 150 kWA = 2,5 m²Th: 100 → 50 °CTc: 30 → 85 °C
U = W/(m²·K)
5.صعبة
يبرد زيت ساخن (1 kg/s، cp = 2,3 kJ/(kg·K)) من 90 إلى 45 °C في مبادل متعاكس الجريان. وهو يسخّن 1 kg/s من الماء (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) الداخل عند 20 °C. مع U = 300 W/(m²·K)، أوجد مساحة انتقال الحرارة المطلوبة A.
ṁh = 1 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 90 → 45 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²
6.صعبة
يبرد زيت ساخن (1,5 kg/s، cp = 2,5 kJ/(kg·K)) من 130 إلى 105 °C في مبادل متعاكس الجريان. وهو يسخّن 0,5 kg/s من الماء (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) الداخل عند 20 °C. مع U = 300 W/(m²·K)، أوجد مساحة انتقال الحرارة المطلوبة A.
ṁh = 1,5 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 130 → 105 °Cṁc = 0,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²
مفتاح الإجابات
- 1. ΔTlm = 59,86 K
- 2. ΔTlm = 59,86 K
- 3. A = 5,657 m²
- 4. U = 3452 W/(m²·K)
- 5. A = 10,11 m²
- 6. A = 4,187 m²
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.