Un échangeur de chaleur à contre-courant a une surface d’échange de 3 m² et un coefficient global d’échange de 200 W/(m²·K). Le fluide chaud se refroidit de 135 à 45 °C et le fluide froid se réchauffe de 20 à 35 °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 90 à 40 °C pendant que le fluide froid se réchauffe de 25 à 70 °C. Trouvez l’écart de température moyen logarithmique ΔTlm.
Un échangeur à contre-courant transfère 250 kW. Le fluide chaud se refroidit de 155 à 105 °C et le fluide froid se réchauffe de 25 à 85 °C. Le coefficient global d’échange vaut 300 W/(m²·K). Trouvez la surface d’échange A nécessaire.
Un échangeur à faisceau tubulaire et calandre (une passe côté calandre, deux passes côté tubes) doit transférer 410 kW. Le fluide chaud se refroidit de 85 à 25 °C et le fluide froid se réchauffe de 10 à 50 °C. Le facteur de correction de la DTLM pour cette configuration vaut F = 0,85, et U = 500 W/(m²·K). Trouvez la surface d’échange A nécessaire.
De l’huile chaude (2 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) se refroidit de 160 à 75 °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 = 1500 W/(m²·K), trouvez la surface d’échange A nécessaire.
De l’huile chaude (0,5 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) se refroidit de 80 à 60 °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 = 300 W/(m²·K), trouvez la surface d’échange A nécessaire.
Corrigé
- 1. Q̇ = 32,46 kW
- 2. ΔTlm = 17,38 K
- 3. A = 11,13 m²
- 4. A = 40,87 m²
- 5. A = 4,319 m²
- 6. A = 2,015 m²
Corrigés complets pas à pas : entraînez-vous sur ce thème sur examproblems.com.