De l’huile chaude (1,5 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) se refroidit de 175 à 115 °C dans un échangeur à contre-courant. Elle réchauffe 1,5 kg/s d’eau (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) qui entre à 15 °C. Aucune chaleur n’est perdue vers l’extérieur. Trouvez la température de sortie de l’eau Tc,out.
Fiche d’exercices de Échangeurs de chaleur (DTLM) avec corrigé
Dans un échangeur à contre-courant, le fluide chaud se refroidit de 90 à 45 °C pendant que le fluide froid se réchauffe de 20 à 80 °C. Trouvez l’écart de température moyen logarithmique ΔTlm.
Un échangeur à contre-courant transfère 420 kW. Le fluide chaud se refroidit de 165 à 150 °C et le fluide froid se réchauffe de 30 à 130 °C. Le coefficient global d’échange vaut 200 W/(m²·K). Trouvez la surface d’échange A nécessaire.
Un échangeur à faisceau tubulaire et calandre (une passe côté calandre, deux passes côté tubes) doit transférer 570 kW. Le fluide chaud se refroidit de 115 à 55 °C et le fluide froid se réchauffe de 25 à 45 °C. Le facteur de correction de la DTLM pour cette configuration vaut F = 0,92, et U = 800 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 kW/K. Le fluide chaud entre à 125 °C et le fluide froid à 30 °C. L’échangeur a A = 1,5 m² et U = 800 W/(m²·K). Trouvez la température de sortie du fluide chaud Th,out.
De l’huile chaude (0,5 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) se refroidit de 115 à 95 °C dans un échangeur à contre-courant. Elle réchauffe 1 kg/s d’eau (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) qui entre à 15 °C. Avec U = 300 W/(m²·K), trouvez la surface d’échange A nécessaire.
Corrigé
- 1. Tc,out = 50,89 °C
- 2. ΔTlm = 16,37 K
- 3. A = 30,44 m²
- 4. A = 16,4 m²
- 5. Th,out = 73,18 °C
- 6. A = 0,9598 m²
Corrigés complets pas à pas : entraînez-vous sur ce thème sur examproblems.com.