De l’huile chaude (1,5 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) se refroidit de 170 à 135 °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. 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 105 à 65 °C pendant que le fluide froid se réchauffe de 30 à 85 °C. Trouvez l’écart de température moyen logarithmique ΔTlm.
Un échangeur à contre-courant transfère 430 kW. Le fluide chaud se refroidit de 120 à 100 °C et le fluide froid se réchauffe de 10 à 80 °C. Le coefficient global d’échange vaut 800 W/(m²·K). Trouvez la surface d’échange A nécessaire.
Un échangeur de chaleur à contre-courant transfère 20 kW. Sa surface d’échange est de 4 m². Le fluide chaud se refroidit de 165 à 95 °C et le fluide froid se réchauffe de 25 à 50 °C. Trouvez le coefficient global d’échange U.
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 140 °C et le fluide froid à 15 °C. L’échangeur a A = 5 m² et U = 200 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 (0,3 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) circule dans le tube intérieur et se refroidit de 90 à 60 °C. L’eau (0,3 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) circulant dans l’espace annulaire entre à 15 °C. Le tube intérieur a un diamètre de 32 mm, et U = 300 W/(m²·K) est rapporté à ce diamètre. Trouvez la longueur de tube L nécessaire.
Corrigé
- 1. Tc,out = 23,19 °C
- 2. ΔTlm = 26,8 K
- 3. A = 8,717 m²
- 4. U = 55,16 W/(m²·K)
- 5. Th,out = 77,5 °C
- 6. L = 14,28 m
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