Dans un échangeur de chaleur à co-courant, le fluide chaud se refroidit de 95 à 80 °C tandis que le fluide froid se réchauffe de 25 à 75 °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 1 m² et un coefficient global d’échange de 800 W/(m²·K). Le fluide chaud se refroidit de 120 à 75 °C et le fluide froid se réchauffe de 25 à 85 °C. Trouvez le flux thermique échangé Q̇.
Un échangeur de chaleur à contre-courant transfère 80 kW. Sa surface d’échange est de 5 m². Le fluide chaud se refroidit de 175 à 120 °C et le fluide froid se réchauffe de 10 à 115 °C. Trouvez le coefficient global d’échange U.
Un échangeur à co-courant transfère 60 kW. Le fluide chaud se refroidit de 135 à 100 °C et le fluide froid se réchauffe de 15 à 35 °C. Le coefficient global d’échange vaut 200 W/(m²·K). Trouvez la surface d’échange A nécessaire.
De l’huile chaude (1,5 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) se refroidit de 180 à 95 °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.
Dans un échangeur de chaleur à contre-courant, les deux fluides ont le même débit de capacité thermique, ṁ·cp = 0,5 kW/K. Le fluide chaud entre à 105 °C et le fluide froid à 30 °C. L’échangeur a A = 1,5 m² et U = 800 W/(m²·K). Trouvez la température de sortie du fluide chaud Th,out.
Corrigé
- 1. ΔTlm = 24,63 K
- 2. Q̇ = 33,64 kW
- 3. U = 194 W/(m²·K)
- 4. A = 3,344 m²
- 5. A = 41,39 m²
- 6. Th,out = 52,06 °C
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