De l’huile chaude (1 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) se refroidit de 175 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 85 à 65 °C pendant que le fluide froid se réchauffe de 15 à 30 °C. Trouvez l’écart de température moyen logarithmique ΔTlm.
Un échangeur à contre-courant transfère 60 kW. Le fluide chaud se refroidit de 115 à 100 °C et le fluide froid se réchauffe de 20 à 100 °C. Le coefficient global d’échange vaut 200 W/(m²·K). Trouvez la surface d’échange A nécessaire.
Un échangeur à co-courant transfère 90 kW. Le fluide chaud se refroidit de 120 à 65 °C et le fluide froid se réchauffe de 30 à 45 °C. Le coefficient global d’échange vaut 500 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 = 2 kW/K. Le fluide chaud entre à 155 °C et le fluide froid à 25 °C. L’échangeur a A = 4 m² et U = 800 W/(m²·K). Trouvez la température de sortie du fluide chaud Th,out.
De l’huile chaude (1 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) se refroidit de 165 à 115 °C dans un échangeur à contre-courant. Elle réchauffe 3 kg/s d’eau (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) qui entre à 20 °C. Avec U = 300 W/(m²·K), trouvez la surface d’échange A nécessaire.
Corrigé
- 1. Tc,out = 21 °C
- 2. ΔTlm = 52,46 K
- 3. A = 7,726 m²
- 4. A = 3,868 m²
- 5. Th,out = 75 °C
- 6. A = 3,357 m²
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