解答つき熱交換器 (LMTD)ワークシート

無料で印刷できる熱交換器 (LMTD)のワークシート：やさしい問題から試験レベルまで 6 問、解答つき。印刷するか PDF で保存できます。

新しいワークシートヒントつきでオンライン練習

先生方へ： 授業で自由に印刷・コピーしてお使いいただけます。新しいワークシートごとに数値が変わり、専用の解答が付きます。授業ページに ExamProblems へのリンクを載せていただけると嬉しいです。

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1.やさしい
長さT175 °C75 °C160 °C25 °CΔT₁ΔT₂向流

向流熱交換器で、高温流体が 175 から 75 °C まで冷え、低温流体が 25 から 160 °C まで温まる。対数平均温度差 ΔTlm を求めよ。

Th: 175 → 75 °CTc: 25 → 160 °C
ΔTlm = K
2.やさしい
長さT85 °C50 °C15 °C35 °CΔT₁ΔT₂並流

並流熱交換器で、高温流体が 85 から 50 °C まで冷え、低温流体が 15 から 35 °C まで温まる。対数平均温度差 ΔTlm を求めよ。

Th: 85 → 50 °CTc: 15 → 35 °C
ΔTlm = K
3.ふつう
長さT110 °C45 °C85 °C25 °CΔT₁ΔT₂向流

向流熱交換器が 150 kW を伝える。 伝熱面積は 5 m² である。高温流体は 110 から 45 °C まで冷え、低温流体は 25 から 85 °C まで温まる。熱通過率 U を求めよ。

Q̇ = 150 kWA = 5 m²Th: 110 → 45 °CTc: 25 → 85 °C
U = W/(m²·K)
4.ふつう
長さT180 °C100 °C10 °C40 °CΔT₁ΔT₂並流

並流熱交換器が 320 kW を伝える。 伝熱面積は 15 m² である。高温流体は 180 から 100 °C まで冷え、低温流体は 10 から 40 °C まで温まる。熱通過率 U を求めよ。

Q̇ = 320 kWA = 15 m²Th: 180 → 100 °CTc: 10 → 40 °C
U = W/(m²·K)
5.むずかしい
長さT100 °C??20 °CΔT₁ΔT₂向流

向流熱交換器で、両方の流体の熱容量流量は等しく ṁ·cp = 3 kW/K である。高温流体は 100 °C、低温流体は 20 °C で流入する。熱交換器の A = 2 m²、U = 800 W/(m²·K) である。高温側の出口温度 Th,out を求めよ。

Ch = Cc = 3 kW/KTh,in = 100 °CTc,in = 20 °CA = 2 m²U = 800 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.むずかしい
長さT145 °C??25 °CΔT₁ΔT₂向流

向流熱交換器で、両方の流体の熱容量流量は等しく ṁ·cp = 0.5 kW/K である。高温流体は 145 °C、低温流体は 25 °C で流入する。熱交換器の A = 2 m²、U = 800 W/(m²·K) である。高温側の出口温度 Th,out を求めよ。

Ch = Cc = 0.5 kW/KTh,in = 145 °CTc,in = 25 °CA = 2 m²U = 800 W/(m²·K)
Th,out = °C

解答

  1. 1. ΔTlm = 29.07 K
  2. 2. ΔTlm = 35.7 K
  3. 3. U = 1339 W/(m²·K)
  4. 4. U = 202 W/(m²·K)
  5. 5. Th,out = 72.17 °C
  6. 6. Th,out = 53.57 °C

ステップごとの詳しい解答：このトピックは examproblems.com で練習できます。