Dans un échangeur de chaleur à co-courant, le fluide chaud se refroidit de 90 à 35 °C tandis que le fluide froid se réchauffe de 20 à 30 °C. Trouvez la différence de température logarithmique moyenne ΔTlm.
Fiche d’exercices de Échangeurs de chaleur (DTLM) avec corrigé
Un échangeur de chaleur à contre-courant a une surface d’échange de 2,5 m² et un coefficient global d’échange de 200 W/(m²·K). Le fluide chaud se refroidit de 90 à 75 °C et le fluide froid se réchauffe de 25 à 75 °C. Trouvez le flux thermique échangé Q̇.
Un échangeur à contre-courant transfère 300 kW. Le fluide chaud se refroidit de 130 à 95 °C et le fluide froid se réchauffe de 20 à 120 °C. Le coefficient global d’échange vaut 800 W/(m²·K). Trouvez la surface d’échange A nécessaire.
Un échangeur à co-courant transfère 180 kW. Le fluide chaud se refroidit de 125 à 60 °C et le fluide froid se réchauffe de 30 à 40 °C. Le coefficient global d’échange vaut 800 W/(m²·K). Trouvez la surface d’échange A nécessaire.
Dans un échangeur de chaleur à contre-courant, les deux fluides ont le même débit de capacité thermique, ṁ·cp = 1,5 kW/K. Le fluide chaud entre à 110 °C et le fluide froid à 10 °C. L’échangeur a A = 5 m² et U = 500 W/(m²·K). Trouvez la température de sortie du fluide chaud Th,out.
De l’huile chaude (1 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) se refroidit de 125 à 40 °C dans un échangeur à contre-courant. Elle réchauffe 0,5 kg/s d’eau (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) qui entre à 10 °C. Avec U = 300 W/(m²·K), trouvez la surface d’échange A nécessaire.
Corrigé
- 1. ΔTlm = 24,63 K
- 2. Q̇ = 14,54 kW
- 3. A = 11,62 m²
- 4. A = 4,674 m²
- 5. Th,out = 47,5 °C
- 6. A = 25,56 m²
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