Un échangeur de chaleur à contre-courant a une surface d’échange de 6 m² et un coefficient global d’échange de 1500 W/(m²·K). Le fluide chaud se refroidit de 110 à 75 °C et le fluide froid se réchauffe de 25 à 55 °C. Trouvez le flux thermique échangé Q̇.
Fiche d’exercices de Échangeurs de chaleur (DTLM) avec corrigé
Un échangeur de chaleur à contre-courant a une surface d’échange de 2,5 m² et un coefficient global d’échange de 1500 W/(m²·K). Le fluide chaud se refroidit de 155 à 50 °C et le fluide froid se réchauffe de 10 à 85 °C. Trouvez le flux thermique échangé Q̇.
Un échangeur à contre-courant transfère 420 kW. Le fluide chaud se refroidit de 100 à 85 °C et le fluide froid se réchauffe de 10 à 90 °C. Le coefficient global d’échange vaut 1000 W/(m²·K). Trouvez la surface d’échange A nécessaire.
Dans un condenseur, de la vapeur se condense à une température constante de 130 °C à l’extérieur des tubes. L’eau de refroidissement (5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) circule dans les tubes et se réchauffe de 15 à 110 °C. Le coefficient global d’échange vaut 3500 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 = 1,5 kW/K. Le fluide chaud entre à 120 °C et le fluide froid à 20 °C. L’échangeur a A = 3 m² et U = 300 W/(m²·K). Trouvez la température de sortie du fluide chaud Th,out.
Dans un échangeur à tubes concentriques à co-courant, de l’huile chaude (0,8 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) circule dans le tube intérieur et se refroidit de 150 à 85 °C. L’eau (1,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) circulant dans l’espace annulaire entre à 10 °C. Le tube intérieur a un diamètre de 50 mm, et U = 200 W/(m²·K) est rapporté à ce diamètre. Trouvez la longueur de tube L nécessaire.
Corrigé
- 1. Q̇ = 472,1 kW
- 2. Q̇ = 201 kW
- 3. A = 13,02 m²
- 4. A = 10,45 m²
- 5. Th,out = 82,5 °C
- 6. L = 41,55 m
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