Un échangeur de chaleur à contre-courant a une surface d’échange de 4 m² et un coefficient global d’échange de 800 W/(m²·K). Le fluide chaud se refroidit de 115 à 95 °C et le fluide froid se réchauffe de 15 à 75 °C. Trouvez le flux thermique échangé Q̇.
Fiche d’exercices de Échangeurs de chaleur (DTLM) avec corrigé
Dans un échangeur à contre-courant, le fluide chaud se refroidit de 140 à 90 °C pendant que le fluide froid se réchauffe de 10 à 130 °C. Trouvez l’écart de température moyen logarithmique ΔTlm.
Un échangeur à co-courant transfère 320 kW. Le fluide chaud se refroidit de 80 à 65 °C et le fluide froid se réchauffe de 30 à 45 °C. Le coefficient global d’échange vaut 800 W/(m²·K). Trouvez la surface d’échange A nécessaire.
Un échangeur à contre-courant transfère 310 kW. Le fluide chaud se refroidit de 170 à 75 °C et le fluide froid se réchauffe de 10 à 85 °C. Le coefficient global d’échange vaut 200 W/(m²·K). Trouvez la surface d’échange A nécessaire.
De l’huile chaude (0,5 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) se refroidit de 145 à 55 °C dans un échangeur à contre-courant. Elle réchauffe 3 kg/s d’eau (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) qui entre à 10 °C. Avec U = 1500 W/(m²·K), trouvez la surface d’échange A nécessaire.
Dans un échangeur à tubes concentriques à contre-courant, de l’huile chaude (0,5 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) circule dans le tube intérieur et se refroidit de 105 à 70 °C. L’eau (1,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) circulant dans l’espace annulaire entre à 20 °C. Le tube intérieur a un diamètre de 20 mm, et U = 200 W/(m²·K) est rapporté à ce diamètre. Trouvez la longueur de tube L nécessaire.
Corrigé
- 1. Q̇ = 184,7 kW
- 2. ΔTlm = 33,66 K
- 3. A = 12,22 m²
- 4. A = 20,79 m²
- 5. A = 0,8741 m²
- 6. L = 46,08 m
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