Dans un échangeur de chaleur à co-courant, le fluide chaud se refroidit de 155 à 125 °C tandis que le fluide froid se réchauffe de 30 à 115 °C. Trouvez la différence de température logarithmique moyenne ΔTlm.
Fiche d’exercices de Échangeurs de chaleur (DTLM) avec corrigé
Dans un échangeur de chaleur, 2 kg/s de eau (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) sont chauffés de 40 à 75 °C. Trouvez le flux thermique échangé Q̇.
Un échangeur à contre-courant transfère 180 kW. Le fluide chaud se refroidit de 140 à 55 °C et le fluide froid se réchauffe de 10 à 60 °C. Le coefficient global d’échange vaut 300 W/(m²·K). Trouvez la surface d’échange A nécessaire.
Un échangeur à co-courant transfère 410 kW. Le fluide chaud se refroidit de 80 à 60 °C et le fluide froid se réchauffe de 30 à 50 °C. Le coefficient global d’échange vaut 500 W/(m²·K). Trouvez la surface d’échange A nécessaire.
De l’huile chaude (1,5 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) se refroidit de 115 à 70 °C dans un échangeur à contre-courant. Elle réchauffe 3 kg/s d’eau (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) qui entre à 25 °C. Avec U = 500 W/(m²·K), trouvez la surface d’échange A nécessaire.
De l’huile chaude (1 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) se refroidit de 130 à 40 °C dans un échangeur à contre-courant. Elle réchauffe 3 kg/s d’eau (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) qui entre à 20 °C. Avec U = 1000 W/(m²·K), trouvez la surface d’échange A nécessaire.
Corrigé
- 1. ΔTlm = 45,53 K
- 2. Q̇ = 292,6 kW
- 3. A = 9,863 m²
- 4. A = 32,99 m²
- 5. A = 5,684 m²
- 6. A = 3,928 m²
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