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

Dans un échangeur à contre-courant, le fluide chaud se refroidit de 175 à 80 °C pendant que le fluide froid se réchauffe de 15 à 35 °C. Trouvez l’écart de température moyen logarithmique ΔT_lm.

Dans un échangeur à contre-courant, le fluide chaud se refroidit de 125 à 105 °C pendant que le fluide froid se réchauffe de 15 à 95 °C. Trouvez l’écart de température moyen logarithmique ΔT_lm.

Un échangeur à co-courant transfère 340 kW. Le fluide chaud se refroidit de 95 à 80 °C et le fluide froid se réchauffe de 15 à 30 °C. Le coefficient global d’échange vaut 1500 W/(m²·K). Trouvez la surface d’échange A nécessaire.

Un échangeur à contre-courant transfère 110 kW. Le fluide chaud se refroidit de 120 à 60 °C et le fluide froid se réchauffe de 30 à 50 °C. Le coefficient global d’échange vaut 1500 W/(m²·K). Trouvez la surface d’échange A nécessaire.

De l’huile chaude (2 kg/s, c_p = 2,5 kJ/(kg·K)) se refroidit de 155 à 45 °C dans un échangeur à contre-courant. Elle réchauffe 1,5 kg/s d’eau (c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) qui entre à 20 °C. Avec U = 800 W/(m²·K), trouvez la surface d’échange A nécessaire.

Dans un échangeur à tubes concentriques à contre-courant, de l’huile chaude (0,2 kg/s, c_p = 2,1 kJ/(kg·K)) circule dans le tube intérieur et se refroidit de 105 à 55 °C. L’eau (0,8 kg/s, c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) circulant dans l’espace annulaire entre à 10 °C. Le tube intérieur a un diamètre de 50 mm, et U = 250 W/(m²·K) est rapporté à ce diamètre. Trouvez la longueur de tube L nécessaire.