Fiche d’exercices de Échangeurs de chaleur (DTLM) avec corrigé

Fiche d’exercices de Échangeurs de chaleur (DTLM) gratuite et imprimable : 6 exercices, du niveau facile au niveau examen, avec corrigé. Imprimez-la ou enregistrez-la en PDF.

Nouvelle ficheS’entraîner en ligne avec indices

Pour les enseignants : gratuite à imprimer, copier et utiliser en classe. Chaque nouvelle fiche a de nouvelles valeurs et son propre corrigé. Un lien vers ExamProblems sur la page de votre cours est apprécié.

Nom: ____________________   Date: ____________

1.Facile
longueurT145 °C95 °C55 °C30 °CΔT₁ΔT₂contre-courant

Dans un échangeur à contre-courant, le fluide chaud se refroidit de 145 à 95 °C pendant que le fluide froid se réchauffe de 30 à 55 °C. Trouvez l’écart de température moyen logarithmique ΔTlm.

Th: 145 → 95 °CTc: 30 → 55 °C
ΔTlm = K
2.Facile
longueurT120 °C100 °C25 °C10 °CΔT₁ΔT₂contre-courant

Dans un échangeur à contre-courant, le fluide chaud se refroidit de 120 à 100 °C pendant que le fluide froid se réchauffe de 10 à 25 °C. Trouvez l’écart de température moyen logarithmique ΔTlm.

Th: 120 → 100 °CTc: 10 → 25 °C
ΔTlm = K
3.Moyen
longueurT115 °C65 °C30 °C50 °CΔT₁ΔT₂co-courant

Un échangeur à co-courant transfère 110 kW. Le fluide chaud se refroidit de 115 à 65 °C et le fluide froid se réchauffe de 30 à 50 °C. Le coefficient global d’échange vaut 800 W/(m²·K). Trouvez la surface d’échange A nécessaire.

Q̇ = 110 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 115 → 65 °CTc: 30 → 50 °C
A = m²
4.Moyen
longueurT110 °C85 °C65 °C15 °CΔT₁ΔT₂contre-courant

Un échangeur à contre-courant transfère 210 kW. Le fluide chaud se refroidit de 110 à 85 °C et le fluide froid se réchauffe de 15 à 65 °C. Le coefficient global d’échange vaut 500 W/(m²·K). Trouvez la surface d’échange A nécessaire.

Q̇ = 210 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 110 → 85 °CTc: 15 → 65 °C
A = m²
5.Difficile
longueurT80 °C45 °C42,58 °C25 °CΔT₁ΔT₂contre-courant

De l’huile chaude (0,5 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) se refroidit de 80 à 45 °C dans un échangeur à contre-courant. Elle réchauffe 0,5 kg/s d’eau (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) qui entre à 25 °C. Avec U = 200 W/(m²·K), trouvez la surface d’échange A nécessaire.

ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 80 → 45 °Cṁc = 0,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²
6.Difficile
longueurT85 °C60 °C59,9 °C30 °CΔT₁ΔT₂contre-courant

De l’huile chaude (2 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) se refroidit de 85 à 60 °C dans un échangeur à contre-courant. Elle réchauffe 1 kg/s d’eau (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) qui entre à 30 °C. Avec U = 800 W/(m²·K), trouvez la surface d’échange A nécessaire.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 85 → 60 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²

Corrigé

  1. 1. ΔTlm = 76,82 K
  2. 2. ΔTlm = 92,48 K
  3. 3. A = 3,407 m²
  4. 4. A = 7,423 m²
  5. 5. A = 6,609 m²
  6. 6. A = 5,687 m²

Corrigés complets pas à pas : entraînez-vous sur ce thème sur examproblems.com.