De l’huile chaude (0,5 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) se refroidit de 140 à 95 °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
Dans un échangeur de chaleur, 0,8 kg/s de éthanol (cp = 2,44 kJ/(kg·K)) sont refroidis de 80 à 40 °C. Trouvez le flux thermique échangé Q̇.
Un échangeur à co-courant transfère 70 kW. Le fluide chaud se refroidit de 140 à 100 °C et le fluide froid se réchauffe de 20 à 80 °C. Le coefficient global d’échange vaut 300 W/(m²·K). Trouvez la surface d’échange A nécessaire.
Un échangeur de chaleur à contre-courant transfère 440 kW. Sa surface d’échange est de 5 m². Le fluide chaud se refroidit de 120 à 100 °C et le fluide froid se réchauffe de 25 à 85 °C. Trouvez le coefficient global d’échange U.
De la vapeur se condense à une température constante de 120 °C à l’extérieur des tubes d’un condenseur de surface d’échange 3 m² et U = 1500 W/(m²·K). L’eau de refroidissement (1,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) entre dans les tubes à 20 °C. Trouvez la température de sortie de l’eau Tc,out.
De l’huile chaude (1 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) se refroidit de 150 à 110 °C dans un échangeur à contre-courant. Elle réchauffe 0,5 kg/s d’eau (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) qui entre à 15 °C. Avec U = 1000 W/(m²·K), trouvez la surface d’échange A nécessaire.
Corrigé
- 1. Tc,out = 39,13 °C
- 2. Q̇ = 78,08 kW
- 3. A = 4,181 m²
- 4. U = 1677 W/(m²·K)
- 5. Tc,out = 71,21 °C
- 6. A = 1,099 m²
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