Arbeitsblatt Wärmeübertrager (LMTD) mit Lösungen

Kostenloses Arbeitsblatt Wärmeübertrager (LMTD) zum Ausdrucken: 6 Aufgaben von leicht bis Prüfungsniveau, mit Lösungsschlüssel. Drucke es aus oder speichere es als PDF.

Neues Arbeitsblatt Online mit Tipps üben

Für Lehrkräfte: kostenlos ausdrucken, kopieren und im Unterricht verwenden. Jedes neue Arbeitsblatt hat neue Werte und einen eigenen Lösungsschlüssel. Über einen Link zu ExamProblems auf Ihrer Kursseite freuen wir uns.

Name: ____________________ Datum: ____________

1.Leicht

In einem Gegenstrom-Wärmeübertrager kühlt das heiße Fluid von 155 auf 115 °C ab, während sich das kalte Fluid von 30 auf 80 °C erwärmt. Bestimme die mittlere logarithmische Temperaturdifferenz ΔT_lm.

T_h: 155 → 115 °CT_c: 30 → 80 °C

ΔT_lm = K

2.Leicht

In einem Gleichstrom-Wärmeübertrager kühlt das heiße Fluid von 115 auf 75 °C ab, während sich das kalte Fluid von 15 auf 45 °C erwärmt. Bestimme die mittlere logarithmische Temperaturdifferenz ΔT_lm.

T_h: 115 → 75 °CT_c: 15 → 45 °C

ΔT_lm = K

3.Mittel

Ein Gegenstrom-Wärmeübertrager überträgt 410 kW. Das heiße Fluid kühlt von 100 auf 80 °C ab, und das kalte Fluid erwärmt sich von 30 auf 40 °C. Der Wärmedurchgangskoeffizient beträgt 1500 W/(m²·K). Bestimme die nötige Wärmeübertragungsfläche A.

Q̇ = 410 kWU = 1500 W/(m²·K)T_h: 100 → 80 °CT_c: 30 → 40 °C

A = m²

4.Mittel

Ein Gegenstrom-Wärmeübertrager überträgt 50 kW. Das heiße Fluid kühlt von 90 auf 65 °C ab, und das kalte Fluid erwärmt sich von 20 auf 40 °C. Der Wärmedurchgangskoeffizient beträgt 500 W/(m²·K). Bestimme die nötige Wärmeübertragungsfläche A.

Q̇ = 50 kWU = 500 W/(m²·K)T_h: 90 → 65 °CT_c: 20 → 40 °C

A = m²

5.Schwer

Heißes Öl (2 kg/s, c_p = 2,1 kJ/(kg·K)) kühlt in einem Gegenstrom-Wärmeübertrager von 95 auf 65 °C ab. Es erwärmt 1,5 kg/s Wasser (c_p = 4,18 kJ/(kg·K)), das mit 25 °C eintritt. Bestimme mit U = 300 W/(m²·K) die nötige Wärmeübertragungsfläche A.

ṁ_h = 2 kg/sc_p,h = 2,1 kJ/(kg·K)T_h: 95 → 65 °Cṁ_c = 1,5 kg/sc_p,c = 4,18 kJ/(kg·K)T_c,in = 25 °CU = 300 W/(m²·K)

A = m²

6.Schwer

Heißes Öl (2 kg/s, c_p = 2,3 kJ/(kg·K)) kühlt in einem Gegenstrom-Wärmeübertrager von 160 auf 70 °C ab. Es erwärmt 1 kg/s Wasser (c_p = 4,18 kJ/(kg·K)), das mit 25 °C eintritt. Bestimme mit U = 1000 W/(m²·K) die nötige Wärmeübertragungsfläche A.

ṁ_h = 2 kg/sc_p,h = 2,3 kJ/(kg·K)T_h: 160 → 70 °Cṁ_c = 1 kg/sc_p,c = 4,18 kJ/(kg·K)T_c,in = 25 °CU = 1000 W/(m²·K)

A = m²

Lösungsschlüssel

1. ΔT_lm = 79,9 K
2. ΔT_lm = 58,14 K
3. A = 4,983 m²
4. A = 2,107 m²
5. A = 9,381 m²
6. A = 10,27 m²

Vollständige Schritt-für-Schritt-Lösungen: Übe dieses Thema auf examproblems.com.