Un échangeur de chaleur à contre-courant a une surface d’échange de 0,5 m² et un coefficient global d’échange de 1000 W/(m²·K). Le fluide chaud se refroidit de 80 à 50 °C et le fluide froid se réchauffe de 30 à 65 °C. Trouvez le flux thermique échangé Q̇.
Fiche d’exercices de Échangeurs de chaleur (DTLM) avec corrigé
Dans un échangeur à contre-courant, le fluide chaud se refroidit de 150 à 45 °C pendant que le fluide froid se réchauffe de 15 à 85 °C. Trouvez l’écart de température moyen logarithmique ΔTlm.
Un échangeur à contre-courant transfère 110 kW. Le fluide chaud se refroidit de 105 à 80 °C et le fluide froid se réchauffe de 20 à 95 °C. Le coefficient global d’échange vaut 1000 W/(m²·K). Trouvez la surface d’échange A nécessaire.
Un échangeur à contre-courant transfère 390 kW. Le fluide chaud se refroidit de 105 à 70 °C et le fluide froid se réchauffe de 25 à 45 °C. Le coefficient global d’échange vaut 500 W/(m²·K). Trouvez la surface d’échange A nécessaire.
De la vapeur se condense à une température constante de 140 °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 10 °C. Trouvez la température de sortie de l’eau Tc,out.
Dans un échangeur à tubes concentriques à co-courant, de l’huile chaude (1 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) circule dans le tube intérieur et se refroidit de 120 à 75 °C. L’eau (0,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) circulant dans l’espace annulaire entre à 10 °C. Le tube intérieur a un diamètre de 40 mm, et U = 250 W/(m²·K) est rapporté à ce diamètre. Trouvez la longueur de tube L nécessaire.
Corrigé
- 1. Q̇ = 8,69 kW
- 2. ΔTlm = 45,27 K
- 3. A = 3,942 m²
- 4. A = 14,96 m²
- 5. Tc,out = 76,58 °C
- 6. L = 82,87 m
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