정답이 있는 열교환기 (LMTD) 학습지

무료 인쇄용 열교환기 (LMTD) 학습지: 쉬운 문제부터 시험 수준까지 6문제, 정답표 포함. 인쇄하거나 PDF로 저장하세요.

새 학습지힌트와 함께 온라인으로 연습하기

교수자 안내: 수업에서 무료로 인쇄, 복사, 사용할 수 있습니다. 새 워크시트마다 값이 새로 바뀌고 별도의 정답이 함께 제공됩니다. 강의 페이지에 ExamProblems 링크를 걸어 주시면 감사하겠습니다.

이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
길이T80 °C50 °C60 °C20 °CΔT₁ΔT₂대향류

대향류 열교환기에서 고온 유체는 80에서 50 °C까지 냉각되고 저온 유체는 20에서 60 °C까지 가열된다. 대수 평균 온도 차 ΔTlm을(를) 구하시오.

Th: 80 → 50 °CTc: 20 → 60 °C
ΔTlm = K
2.쉬움
길이T110 °C55 °C75 °C30 °CΔT₁ΔT₂대향류

대향류 열교환기에서 고온 유체는 110에서 55 °C까지 냉각되고 저온 유체는 30에서 75 °C까지 가열된다. 대수 평균 온도 차 ΔTlm을(를) 구하시오.

Th: 110 → 55 °CTc: 30 → 75 °C
ΔTlm = K
3.보통
길이T145 °C100 °C80 °C30 °CΔT₁ΔT₂대향류

대향류 열교환기가 430 kW을(를) 전달한다. 고온 유체는 145에서 100 °C까지 냉각되고 저온 유체는 30에서 80 °C까지 가열된다. 총괄 열전달 계수는 1000 W/(m²·K)이다. 필요한 전열 면적 A을(를) 구하시오.

Q̇ = 430 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 145 → 100 °CTc: 30 → 80 °C
A = m²
4.보통
길이T160 °C100 °C30 °C15 °CΔT₁ΔT₂대향류

셸 앤드 튜브 열교환기(셸 1패스, 튜브 2패스)가 580 kW를 전달해야 한다. 고온 유체는 160 °C에서 100 °C로 냉각되고 저온 유체는 15 °C에서 30 °C로 가열된다. 이 배치의 LMTD 보정 계수는 F = 0.8이고 U = 200 W/(m²·K)이다. 필요한 전열 면적 A을(를) 구하시오.

Q̇ = 580 kWF = 0.8U = 200 W/(m²·K)Th: 160 → 100 °CTc: 15 → 30 °C
A = m²
5.어려움
길이T135 °C50 °C57.7 °C15 °CΔT₁ΔT₂대향류

뜨거운 기름(1 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K))이 대향류 열교환기에서 135에서 50 °C까지 냉각된다. 기름은 15 °C로 들어오는 물 1 kg/s(cp = 4.18 kJ/(kg·K))을(를) 가열한다. U = 200 W/(m²·K)일 때 필요한 전열 면적 A을(를) 구하시오.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 135 → 50 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²
6.어려움
길이T170 °C65 °C77.78 °C20 °CΔT₁ΔT₂대향류

뜨거운 기름(1.5 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K))이 대향류 열교환기에서 170에서 65 °C까지 냉각된다. 기름은 20 °C로 들어오는 물 1.5 kg/s(cp = 4.18 kJ/(kg·K))을(를) 가열한다. U = 1500 W/(m²·K)일 때 필요한 전열 면적 A을(를) 구하시오.

ṁh = 1.5 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 170 → 65 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²

정답표

  1. 1. ΔTlm = 24.66 K
  2. 2. ΔTlm = 29.72 K
  3. 3. A = 6.373 m²
  4. 4. A = 34.23 m²
  5. 5. A = 16.72 m²
  6. 6. A = 3.67 m²

자세한 단계별 풀이: examproblems.com에서 이 주제를 연습하세요.