Dans un échangeur de chaleur à co-courant, le fluide chaud se refroidit de 115 à 75 °C tandis que le fluide froid se réchauffe de 10 à 40 °C. Trouvez la différence de température logarithmique moyenne ΔTlm.
Fiche d’exercices de Échangeurs de chaleur (DTLM) avec corrigé
Un échangeur de chaleur à contre-courant a une surface d’échange de 10 m² et un coefficient global d’échange de 200 W/(m²·K). Le fluide chaud se refroidit de 130 à 65 °C et le fluide froid se réchauffe de 15 à 65 °C. Trouvez le flux thermique échangé Q̇.
Un échangeur de chaleur à contre-courant transfère 130 kW. Sa surface d’échange est de 25 m². Le fluide chaud se refroidit de 135 à 30 °C et le fluide froid se réchauffe de 15 à 100 °C. Trouvez le coefficient global d’échange U.
Un échangeur à contre-courant transfère 290 kW. Le fluide chaud se refroidit de 135 à 115 °C et le fluide froid se réchauffe de 25 à 60 °C. Le coefficient global d’échange vaut 300 W/(m²·K). Trouvez la surface d’échange A nécessaire.
De l’huile chaude (2 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) se refroidit de 175 à 85 °C dans un échangeur à contre-courant. Elle réchauffe 2 kg/s d’eau (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) qui entre à 10 °C. Avec U = 200 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 1,5 m² et U = 3000 W/(m²·K). L’eau de refroidissement (0,5 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.
Corrigé
- 1. ΔTlm = 63,72 K
- 2. Q̇ = 114,3 kW
- 3. U = 220,3 W/(m²·K)
- 4. A = 11,75 m²
- 5. A = 19,76 m²
- 6. Tc,out = 124,9 °C
Corrigés complets pas à pas : entraînez-vous sur ce thème sur examproblems.com.