مبادل حراري متعاكس الجريان مساحة انتقال الحرارة فيه 1 m² ومعامل انتقال الحرارة الكلي 800 W/(m²·K). يبرد المائع الساخن من 95 إلى 35 °C ويسخن المائع البارد من 10 إلى 30 °C. أوجد معدّل انتقال الحرارة Q̇.
ورقة عمل المبادلات الحرارية (LMTD) مع الإجابات
مبادل حراري متعاكس الجريان مساحة انتقال الحرارة فيه 12 m² ومعامل انتقال الحرارة الكلي 200 W/(m²·K). يبرد المائع الساخن من 155 إلى 70 °C ويسخن المائع البارد من 30 إلى 75 °C. أوجد معدّل انتقال الحرارة Q̇.
مبادل حراري متوازي الجريان ينقل 220 kW. مساحة انتقال الحرارة فيه 8 m². يبرد المائع الساخن من 130 إلى 55 °C ويسخن المائع البارد من 10 إلى 20 °C. أوجد معامل انتقال الحرارة الكلي U.
مبادل حراري من نوع الغلاف والأنابيب (ممرّ واحد للغلاف، ممرّان للأنابيب) يجب أن ينقل 190 kW. يبرد المائع الساخن من 160 إلى 140 °C ويسخن المائع البارد من 30 إلى 70 °C. معامل تصحيح LMTD لهذا الترتيب F = 0,95، و U = 800 W/(m²·K). أوجد مساحة انتقال الحرارة المطلوبة A.
يبرد زيت ساخن (1 kg/s، cp = 2,5 kJ/(kg·K)) من 95 إلى 40 °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 = 200 W/(m²·K)، أوجد مساحة انتقال الحرارة المطلوبة A.
يبرد زيت ساخن (0,5 kg/s، cp = 2,5 kJ/(kg·K)) من 150 إلى 85 °C في مبادل متعاكس الجريان. وهو يسخّن 1 kg/s من الماء (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) الداخل عند 20 °C. مع U = 1500 W/(m²·K)، أوجد مساحة انتقال الحرارة المطلوبة A.
مفتاح الإجابات
- 1. Q̇ = 33,49 kW
- 2. Q̇ = 138,5 kW
- 3. U = 398,6 W/(m²·K)
- 4. A = 2,508 m²
- 5. A = 49,41 m²
- 6. A = 0,6315 m²
حلول كاملة خطوة بخطوة: تدرّب على هذا الموضوع في examproblems.com.