解答つき熱交換器 (LMTD)ワークシート

高温の油（1.5 kg/s、c_p = 2.5 kJ/(kg·K)）が向流熱交換器で 125 から 50 °C まで冷える。油は 25 °C で流入する 2 kg/s の水（c_p = 4.18 kJ/(kg·K)）を加熱する。周囲への熱損失はない。水の出口温度 T_c,out を求めよ。

向流熱交換器で、高温流体が 105 から 55 °C まで冷え、低温流体が 20 から 45 °C まで温まる。対数平均温度差 ΔT_lm を求めよ。

向流熱交換器が 200 kW を伝える。 高温流体は 150 から 65 °C まで冷え、低温流体は 15 から 110 °C まで温まる。熱通過率は 500 W/(m²·K) である。必要な伝熱面積 A を求めよ。

並流熱交換器が 420 kW を伝える。 伝熱面積は 10 m² である。高温流体は 145 から 45 °C まで冷え、低温流体は 15 から 40 °C まで温まる。熱通過率 U を求めよ。

向流熱交換器で、両方の流体の熱容量流量は等しく ṁ·c_p = 1.5 kW/K である。高温流体は 105 °C、低温流体は 10 °C で流入する。熱交換器の A = 5 m²、U = 800 W/(m²·K) である。高温側の出口温度 T_h,out を求めよ。

向流二重管式熱交換器で、高温の油（1 kg/s、c_p = 2.1 kJ/(kg·K)）が内管を流れ、90 から 50 °C まで冷える。 環状部の水（1.5 kg/s、c_p = 4.18 kJ/(kg·K)）は 25 °C で流入する。内管の直径は 50 mm で、U = 250 W/(m²·K) はこの直径を基準とする。必要な管の長さ L を求めよ。