De l’huile chaude (0,5 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) se refroidit de 155 à 100 °C dans un échangeur à contre-courant. Elle réchauffe 0,8 kg/s d’eau (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) qui entre à 25 °C. Aucune chaleur n’est perdue vers l’extérieur. Trouvez la température de sortie de l’eau Tc,out.
Fiche d’exercices de Échangeurs de chaleur (DTLM) avec corrigé
Un échangeur de chaleur à contre-courant a une surface d’échange de 10 m² et un coefficient global d’échange de 200 W/(m²·K). Le fluide chaud se refroidit de 175 à 55 °C et le fluide froid se réchauffe de 15 à 105 °C. Trouvez le flux thermique échangé Q̇.
Dans un condenseur, de la vapeur se condense à une température constante de 110 °C à l’extérieur des tubes. L’eau de refroidissement (4 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) circule dans les tubes et se réchauffe de 10 à 100 °C. Le coefficient global d’échange vaut 1500 W/(m²·K). Trouvez la surface d’échange A nécessaire.
Un échangeur à contre-courant transfère 300 kW. Le fluide chaud se refroidit de 85 à 50 °C et le fluide froid se réchauffe de 10 à 65 °C. Le coefficient global d’échange vaut 200 W/(m²·K). Trouvez la surface d’échange A nécessaire.
De l’huile chaude (0,5 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) se refroidit de 150 à 35 °C dans un échangeur à contre-courant. Elle réchauffe 3 kg/s d’eau (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) qui entre à 15 °C. Avec U = 500 W/(m²·K), trouvez la surface d’échange A nécessaire.
De l’huile chaude (0,5 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) se refroidit de 95 à 65 °C dans un échangeur à contre-courant. Elle réchauffe 0,5 kg/s d’eau (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) qui entre à 20 °C. Avec U = 200 W/(m²·K), trouvez la surface d’échange A nécessaire.
Corrigé
- 1. Tc,out = 43,91 °C
- 2. Q̇ = 107,2 kW
- 3. A = 25,67 m²
- 4. A = 51,99 m²
- 5. A = 4,207 m²
- 6. A = 3,023 m²
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