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.

Nouvelle ficheS’entraîner en ligne avec indices

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
longueurT110 °C50 °C45 °C10 °CΔT₁ΔT₂contre-courant

Dans un échangeur à contre-courant, le fluide chaud se refroidit de 110 à 50 °C pendant que le fluide froid se réchauffe de 10 à 45 °C. Trouvez l’écart de température moyen logarithmique ΔTlm.

Th: 110 → 50 °CTc: 10 → 45 °C
ΔTlm = K
2.Facile
longueurT110 °C55 °C100 °C15 °CΔT₁ΔT₂contre-courant

Dans un échangeur à contre-courant, le fluide chaud se refroidit de 110 à 55 °C pendant que le fluide froid se réchauffe de 15 à 100 °C. Trouvez l’écart de température moyen logarithmique ΔTlm.

Th: 110 → 55 °CTc: 15 → 100 °C
ΔTlm = K
3.Moyen
longueurT165 °C60 °C100 °C10 °CΔT₁ΔT₂contre-courant

Un échangeur à contre-courant transfère 80 kW. Le fluide chaud se refroidit de 165 à 60 °C et le fluide froid se réchauffe de 10 à 100 °C. Le coefficient global d’échange vaut 1500 W/(m²·K). Trouvez la surface d’échange A nécessaire.

Q̇ = 80 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 165 → 60 °CTc: 10 → 100 °C
A = m²
4.Moyen
longueurT100 °C40 °C65 °C10 °CΔT₁ΔT₂contre-courant

Un échangeur à contre-courant transfère 30 kW. Le fluide chaud se refroidit de 100 à 40 °C et le fluide froid se réchauffe de 10 à 65 °C. Le coefficient global d’échange vaut 800 W/(m²·K). Trouvez la surface d’échange A nécessaire.

Q̇ = 30 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 100 → 40 °CTc: 10 → 65 °C
A = m²
5.Difficile
longueurT125 °C75 °C45,63 °C25 °CΔT₁ΔT₂contre-courant

De l’huile chaude (1,5 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) se refroidit de 125 à 75 °C dans un échangeur à contre-courant. Elle réchauffe 2 kg/s d’eau (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) qui entre à 25 °C. Avec U = 800 W/(m²·K), trouvez la surface d’échange A nécessaire.

ṁh = 1,5 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 125 → 75 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²
6.Difficile
longueurT140 °C50 °C65,37 °C25 °CΔT₁ΔT₂contre-courant

De l’huile chaude (1,5 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) se refroidit de 140 à 50 °C dans un échangeur à contre-courant. Elle réchauffe 2 kg/s d’eau (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) qui entre à 25 °C. Avec U = 800 W/(m²·K), trouvez la surface d’échange A nécessaire.

ṁh = 1,5 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 140 → 50 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²

Corrigé

  1. 1. ΔTlm = 51,49 K
  2. 2. ΔTlm = 21,64 K
  3. 3. A = 0,9329 m²
  4. 4. A = 1,156 m²
  5. 5. A = 3,393 m²
  6. 6. A = 9,297 m²

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