Dans un échangeur de chaleur à co-courant, le fluide chaud se refroidit de 170 à 155 °C tandis que le fluide froid se réchauffe de 20 à 150 °C. Trouvez la différence de température logarithmique moyenne ΔTlm.
Fiche d’exercices de Échangeurs de chaleur (DTLM) avec corrigé
De l’huile chaude (1 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) se refroidit de 175 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 20 °C. Aucune chaleur n’est perdue vers l’extérieur. Trouvez la température de sortie de l’eau Tc,out.
Un échangeur à contre-courant transfère 380 kW. Le fluide chaud se refroidit de 165 à 115 °C et le fluide froid se réchauffe de 10 à 55 °C. Le coefficient global d’échange vaut 1500 W/(m²·K). Trouvez la surface d’échange A nécessaire.
Un échangeur à co-courant transfère 270 kW. Le fluide chaud se refroidit de 170 à 85 °C et le fluide froid se réchauffe de 25 à 60 °C. Le coefficient global d’échange vaut 800 W/(m²·K). Trouvez la surface d’échange A nécessaire.
De l’huile chaude (1,5 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) se refroidit de 110 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 = 500 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 100 à 55 °C dans un échangeur à contre-courant. Elle réchauffe 0,5 kg/s d’eau (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) qui entre à 20 °C. Avec U = 1000 W/(m²·K), trouvez la surface d’échange A nécessaire.
Corrigé
- 1. ΔTlm = 42,63 K
- 2. Tc,out = 70,24 °C
- 3. A = 2,357 m²
- 4. A = 4,944 m²
- 5. A = 8,797 m²
- 6. A = 9,606 m²
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