Dans un échangeur de chaleur à co-courant, le fluide chaud se refroidit de 135 à 60 °C tandis que le fluide froid se réchauffe de 20 à 55 °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 5 m² et un coefficient global d’échange de 800 W/(m²·K). Le fluide chaud se refroidit de 165 à 80 °C et le fluide froid se réchauffe de 15 à 65 °C. Trouvez le flux thermique échangé Q̇.
Un échangeur de chaleur à contre-courant transfère 450 kW. Sa surface d’échange est de 20 m². Le fluide chaud se refroidit de 180 à 140 °C et le fluide froid se réchauffe de 30 à 155 °C. Trouvez le coefficient global d’échange U.
Un échangeur à contre-courant transfère 240 kW. Le fluide chaud se refroidit de 80 à 45 °C et le fluide froid se réchauffe de 15 à 40 °C. Le coefficient global d’échange vaut 800 W/(m²·K). Trouvez la surface d’échange A nécessaire.
Dans un échangeur à tubes concentriques à contre-courant, de l’huile chaude (1 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) circule dans le tube intérieur et se refroidit de 150 à 115 °C. L’eau (1,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) circulant dans l’espace annulaire entre à 25 °C. Le tube intérieur a un diamètre de 20 mm, et U = 200 W/(m²·K) est rapporté à ce diamètre. Trouvez la longueur de tube L nécessaire.
Dans un échangeur de chaleur à contre-courant, les deux fluides ont le même débit de capacité thermique, ṁ·cp = 2 kW/K. Le fluide chaud entre à 165 °C et le fluide froid à 25 °C. L’échangeur a A = 3 m² et U = 300 W/(m²·K). Trouvez la température de sortie du fluide chaud Th,out.
Corrigé
- 1. ΔTlm = 35,08 K
- 2. Q̇ = 325 kW
- 3. U = 392,2 W/(m²·K)
- 4. A = 8,63 m²
- 5. L = 63,63 m
- 6. Th,out = 121,6 °C
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