Fiche d’exercices de Échangeurs de chaleur (DTLM) avec corrigé

Dans un échangeur à contre-courant, le fluide chaud se refroidit de 85 à 40 °C pendant que le fluide froid se réchauffe de 20 à 70 °C. Trouvez l’écart de température moyen logarithmique ΔT_lm.

Dans un échangeur à contre-courant, le fluide chaud se refroidit de 150 à 135 °C pendant que le fluide froid se réchauffe de 10 à 90 °C. Trouvez l’écart de température moyen logarithmique ΔT_lm.

Un échangeur à contre-courant transfère 100 kW. Le fluide chaud se refroidit de 115 à 100 °C et le fluide froid se réchauffe de 20 à 45 °C. Le coefficient global d’échange vaut 800 W/(m²·K). Trouvez la surface d’échange A nécessaire.

Un échangeur à co-courant transfère 320 kW. Le fluide chaud se refroidit de 125 à 100 °C et le fluide froid se réchauffe de 25 à 65 °C. Le coefficient global d’échange vaut 800 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 2,5 m² et U = 2500 W/(m²·K). L’eau de refroidissement (2 kg/s, c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) entre dans les tubes à 25 °C. Trouvez la température de sortie de l’eau T_c,out.

Dans un échangeur à tubes concentriques à co-courant, de l’huile chaude (0,3 kg/s, c_p = 2,1 kJ/(kg·K)) circule dans le tube intérieur et se refroidit de 155 à 75 °C. L’eau (0,3 kg/s, c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) circulant dans l’espace annulaire entre à 15 °C. Le tube intérieur a un diamètre de 25 mm, et U = 300 W/(m²·K) est rapporté à ce diamètre. Trouvez la longueur de tube L nécessaire.