Un échangeur de chaleur à contre-courant a une surface d’échange de 15 m² et un coefficient global d’échange de 1500 W/(m²·K). Le fluide chaud se refroidit de 85 à 55 °C et le fluide froid se réchauffe de 30 à 70 °C. Trouvez le flux thermique échangé Q̇.
Fiche d’exercices de Échangeurs de chaleur (DTLM) avec corrigé
Dans un échangeur de chaleur à co-courant, le fluide chaud se refroidit de 115 à 90 °C tandis que le fluide froid se réchauffe de 10 à 85 °C. Trouvez la différence de température logarithmique moyenne ΔTlm.
Un échangeur à contre-courant transfère 330 kW. Le fluide chaud se refroidit de 170 à 85 °C et le fluide froid se réchauffe de 15 à 145 °C. Le coefficient global d’échange vaut 800 W/(m²·K). Trouvez la surface d’échange A nécessaire.
Un échangeur à co-courant transfère 120 kW. Le fluide chaud se refroidit de 155 à 110 °C et le fluide froid se réchauffe de 25 à 35 °C. Le coefficient global d’échange vaut 500 W/(m²·K). Trouvez la surface d’échange A nécessaire.
De l’huile chaude (2 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) se refroidit de 180 à 110 °C dans un échangeur à contre-courant. Elle réchauffe 3 kg/s d’eau (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) qui entre à 25 °C. Avec U = 1000 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 = 1,5 kW/K. Le fluide chaud entre à 100 °C et le fluide froid à 25 °C. L’échangeur a A = 1,5 m² et U = 500 W/(m²·K). Trouvez la température de sortie du fluide chaud Th,out.
Corrigé
- 1. Q̇ = 440,5 kW
- 2. ΔTlm = 32,85 K
- 3. A = 9,438 m²
- 4. A = 2,4 m²
- 5. A = 2,758 m²
- 6. Th,out = 75 °C
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