解答つき熱交換器 (LMTD)ワークシート

向流熱交換器で、高温流体が 95 から 35 °C まで冷え、低温流体が 20 から 65 °C まで温まる。対数平均温度差 ΔT_lm を求めよ。

向流熱交換器の伝熱面積は 4 m²、熱通過率は 800 W/(m²·K) である。高温流体は 115 から 45 °C まで冷え、低温流体は 25 から 90 °C まで温まる。伝熱量 Q̇ を求めよ。

向流熱交換器が 210 kW を伝える。 高温流体は 165 から 50 °C まで冷え、低温流体は 30 から 90 °C まで温まる。熱通過率は 300 W/(m²·K) である。必要な伝熱面積 A を求めよ。

シェルアンドチューブ熱交換器（1 シェルパス、2 チューブパス）で 670 kW を伝えなければならない。高温流体は 130 から 75 °C まで冷え、低温流体は 15 から 25 °C まで温まる。この配置の LMTD 補正係数は F = 0.88、U = 500 W/(m²·K) である。必要な伝熱面積 A 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 155 °C、低温流体は 15 °C で流入する。熱交換器の A = 1.5 m²、U = 800 W/(m²·K) である。高温側の出口温度 T_h,out を求めよ。

並流二重管式熱交換器で、高温の油（0.5 kg/s、c_p = 2.5 kJ/(kg·K)）が内管を流れ、115 から 60 °C まで冷える。 環状部の水（0.5 kg/s、c_p = 4.18 kJ/(kg·K)）は 20 °C で流入する。内管の直径は 25 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。