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

Fiche d’exercices de Échangeurs de chaleur (DTLM) gratuite et imprimable : 6 exercices, du niveau facile au niveau examen, avec corrigé. Imprimez-la ou enregistrez-la en PDF.

Pour les enseignants : gratuite à imprimer, copier et utiliser en classe. Chaque nouvelle fiche a de nouvelles valeurs et son propre corrigé. Un lien vers ExamProblems sur la page de votre cours est apprécié.

Nom: ____________________   Date: ____________

1.Facile
longueurT100 °C60 °C60 °C25 °CΔT₁ΔT₂contre-courant

Un échangeur de chaleur à contre-courant a une surface d’échange de 5 m² et un coefficient global d’échange de 300 W/(m²·K). Le fluide chaud se refroidit de 100 à 60 °C et le fluide froid se réchauffe de 25 à 60 °C. Trouvez le flux thermique échangé Q̇.

A = 5 m²U = 300 W/(m²·K)Th: 100 → 60 °CTc: 25 → 60 °C
Q̇ = kW
2.Facile
longueurT80 °C35 °C60 °C20 °CΔT₁ΔT₂contre-courant

Dans un échangeur à contre-courant, le fluide chaud se refroidit de 80 à 35 °C pendant que le fluide froid se réchauffe de 20 à 60 °C. Trouvez l’écart de température moyen logarithmique ΔTlm.

Th: 80 → 35 °CTc: 20 → 60 °C
ΔTlm = K
3.Moyen
longueurT170 °C145 °C30 °C80 °CΔT₁ΔT₂co-courant

Un échangeur à co-courant transfère 480 kW. Le fluide chaud se refroidit de 170 à 145 °C et le fluide froid se réchauffe de 30 à 80 °C. Le coefficient global d’échange vaut 500 W/(m²·K). Trouvez la surface d’échange A nécessaire.

Q̇ = 480 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 170 → 145 °CTc: 30 → 80 °C
A = m²
4.Moyen
longueurT180 °C155 °C10 °C40 °CΔT₁ΔT₂co-courant

Un échangeur à co-courant transfère 320 kW. Le fluide chaud se refroidit de 180 à 155 °C et le fluide froid se réchauffe de 10 à 40 °C. Le coefficient global d’échange vaut 1500 W/(m²·K). Trouvez la surface d’échange A nécessaire.

Q̇ = 320 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 180 → 155 °CTc: 10 → 40 °C
A = m²
5.Difficile
longueurT145 °C??20 °CΔT₁ΔT₂contre-courant

Dans un échangeur de chaleur à contre-courant, les deux fluides ont le même débit de capacité thermique, ṁ·cp = 0,5 kW/K. Le fluide chaud entre à 145 °C et le fluide froid à 20 °C. L’échangeur a A = 1,5 m² et U = 200 W/(m²·K). Trouvez la température de sortie du fluide chaud Th,out.

Ch = Cc = 0,5 kW/KTh,in = 145 °CTc,in = 20 °CA = 1,5 m²U = 200 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.Difficile
longueurT95 °C??20 °CΔT₁ΔT₂contre-courant

Dans un échangeur de chaleur à contre-courant, les deux fluides ont le même débit de capacité thermique, ṁ·cp = 3 kW/K. Le fluide chaud entre à 95 °C et le fluide froid à 20 °C. L’échangeur a A = 5 m² et U = 300 W/(m²·K). Trouvez la température de sortie du fluide chaud Th,out.

Ch = Cc = 3 kW/KTh,in = 95 °CTc,in = 20 °CA = 5 m²U = 300 W/(m²·K)
Th,out = °C

Corrigé

  1. 1. Q̇ = 56,17 kW
  2. 2. ΔTlm = 17,38 K
  3. 3. A = 9,821 m²
  4. 4. A = 1,516 m²
  5. 5. Th,out = 98,13 °C
  6. 6. Th,out = 70 °C

Corrigés complets pas à pas : entraînez-vous sur ce thème sur examproblems.com.