Un échangeur de chaleur à contre-courant a une surface d’échange de 4 m² et un coefficient global d’échange de 1000 W/(m²·K). Le fluide chaud se refroidit de 140 à 25 °C et le fluide froid se réchauffe de 10 à 85 °C. Trouvez le flux thermique échangé Q̇.
Fiche d’exercices de Échangeurs de chaleur (DTLM) avec corrigé
Dans un échangeur de chaleur à co-courant, le fluide chaud se refroidit de 150 à 100 °C tandis que le fluide froid se réchauffe de 30 à 65 °C. Trouvez la différence de température logarithmique moyenne ΔTlm.
Un échangeur de chaleur à contre-courant transfère 210 kW. Sa surface d’échange est de 6 m². Le fluide chaud se refroidit de 160 à 90 °C et le fluide froid se réchauffe de 20 à 75 °C. Trouvez le coefficient global d’échange U.
Un échangeur à contre-courant transfère 180 kW. Le fluide chaud se refroidit de 125 à 95 °C et le fluide froid se réchauffe de 25 à 80 °C. Le coefficient global d’échange vaut 500 W/(m²·K). Trouvez la surface d’échange A nécessaire.
De l’huile chaude (2 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) se refroidit de 85 à 45 °C dans un échangeur à contre-courant. Elle réchauffe 2 kg/s d’eau (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) qui entre à 25 °C. Avec U = 800 W/(m²·K), trouvez la surface d’échange A nécessaire.
De l’huile chaude (0,5 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) se refroidit de 145 à 80 °C dans un échangeur à contre-courant. Elle réchauffe 0,5 kg/s d’eau (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) qui entre à 30 °C. Avec U = 1500 W/(m²·K), trouvez la surface d’échange A nécessaire.
Corrigé
- 1. Q̇ = 123,1 kW
- 2. ΔTlm = 68,99 K
- 3. U = 453 W/(m²·K)
- 4. A = 6,362 m²
- 5. A = 8,203 m²
- 6. A = 0,8716 m²
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