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T145 °C95 °C135 °C25 °CΔT₁ΔT₂向流

向流熱交換器で、高温流体が 145 から 95 °C まで冷え、低温流体が 25 から 135 °C まで温まる。対数平均温度差 ΔTlm を求めよ。

Th: 145 → 95 °CTc: 25 → 135 °C
ΔTlm = K
2.やさしい
長さT155 °C95 °C65 °C20 °CΔT₁ΔT₂向流

向流熱交換器で、高温流体が 155 から 95 °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 ΔTlm を求めよ。

Th: 155 → 95 °CTc: 20 → 65 °C
ΔTlm = K
3.ふつう
長さT155 °C90 °C115 °C10 °CΔT₁ΔT₂向流

向流熱交換器が 70 kW を伝える。 伝熱面積は 6 m² である。高温流体は 155 から 90 °C まで冷え、低温流体は 10 から 115 °C まで温まる。熱通過率 U を求めよ。

Q̇ = 70 kWA = 6 m²Th: 155 → 90 °CTc: 10 → 115 °C
U = W/(m²·K)
4.ふつう
長さT135 °C105 °C40 °C30 °CΔT₁ΔT₂向流

向流熱交換器が 410 kW を伝える。 高温流体は 135 から 105 °C まで冷え、低温流体は 30 から 40 °C まで温まる。熱通過率は 1000 W/(m²·K) である。必要な伝熱面積 A を求めよ。

Q̇ = 410 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 135 → 105 °CTc: 30 → 40 °C
A = m²
5.むずかしい
長さT110 °C10 °C?ΔT₁ΔT₂凝縮する蒸気

伝熱面積 2.5 m²、U = 1500 W/(m²·K) の復水器の管の外側で、蒸気が一定の 110 °C で凝縮する。冷却水（1.5 kg/s、cp = 4.18 kJ/(kg·K)）は 10 °C で管に流入する。水の出口温度 Tc,out を求めよ。

Ts = 110 °CA = 2.5 m²U = 1500 W/(m²·K)ṁ = 1.5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °C
Tc,out = °C
6.むずかしい
長さT100 °C25 °C?ΔT₁ΔT₂凝縮する蒸気

伝熱面積 6 m²、U = 3000 W/(m²·K) の復水器の管の外側で、蒸気が一定の 100 °C で凝縮する。冷却水（3 kg/s、cp = 4.18 kJ/(kg·K)）は 25 °C で管に流入する。水の出口温度 Tc,out を求めよ。

Ts = 100 °CA = 6 m²U = 3000 W/(m²·K)ṁ = 3 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °C
Tc,out = °C

解答

  1. 1. ΔTlm = 30.83 K
  2. 2. ΔTlm = 82.27 K
  3. 3. U = 202.2 W/(m²·K)
  4. 4. A = 4.846 m²
  5. 5. Tc,out = 55.01 °C
  6. 6. Tc,out = 82.15 °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。