Dans un échangeur de chaleur à co-courant, le fluide chaud se refroidit de 170 à 100 °C tandis que le fluide froid se réchauffe de 10 à 55 °C. Trouvez la différence de température logarithmique moyenne ΔTlm.
Fiche d’exercices de Échangeurs de chaleur (DTLM) avec corrigé
Dans un échangeur de chaleur, 1,5 kg/s de eau (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) sont chauffés de 35 à 55 °C. Trouvez le flux thermique échangé Q̇.
Un échangeur de chaleur à co-courant transfère 240 kW. Sa surface d’échange est de 8 m². Le fluide chaud se refroidit de 120 à 85 °C et le fluide froid se réchauffe de 30 à 75 °C. Trouvez le coefficient global d’échange U.
Un échangeur à contre-courant transfère 460 kW. Le fluide chaud se refroidit de 155 à 105 °C et le fluide froid se réchauffe de 15 à 50 °C. Le coefficient global d’échange vaut 800 W/(m²·K). Trouvez la surface d’échange A nécessaire.
De l’huile chaude (0,5 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) se refroidit de 100 à 75 °C dans un échangeur à contre-courant. Elle réchauffe 0,5 kg/s d’eau (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) qui entre à 25 °C. Avec U = 200 W/(m²·K), trouvez la surface d’échange A nécessaire.
De l’huile chaude (1 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) se refroidit de 170 à 40 °C dans un échangeur à contre-courant. Elle réchauffe 1,5 kg/s d’eau (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) qui entre à 20 °C. Avec U = 300 W/(m²·K), trouvez la surface d’échange A nécessaire.
Corrigé
- 1. ΔTlm = 90,66 K
- 2. Q̇ = 125,4 kW
- 3. U = 824 W/(m²·K)
- 4. A = 5,909 m²
- 5. A = 2,344 m²
- 6. A = 17,6 m²
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