정답이 있는 열교환기 (LMTD) 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
길이T85 °C55 °C40 °C30 °CΔT₁ΔT₂대향류

대향류 열교환기에서 고온 유체는 85에서 55 °C까지 냉각되고 저온 유체는 30에서 40 °C까지 가열된다. 대수 평균 온도 차 ΔTlm을(를) 구하시오.

Th: 85 → 55 °CTc: 30 → 40 °C
ΔTlm = K
2.쉬움
길이T105 °C40 °C75 °C20 °CΔT₁ΔT₂대향류

대향류 열교환기에서 고온 유체는 105에서 40 °C까지 냉각되고 저온 유체는 20에서 75 °C까지 가열된다. 대수 평균 온도 차 ΔTlm을(를) 구하시오.

Th: 105 → 40 °CTc: 20 → 75 °C
ΔTlm = K
3.보통
길이T155 °C95 °C100 °C30 °CΔT₁ΔT₂대향류

대향류 열교환기가 100 kW을(를) 전달한다. 고온 유체는 155에서 95 °C까지 냉각되고 저온 유체는 30에서 100 °C까지 가열된다. 총괄 열전달 계수는 1000 W/(m²·K)이다. 필요한 전열 면적 A을(를) 구하시오.

Q̇ = 100 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 155 → 95 °CTc: 30 → 100 °C
A = m²
4.보통
길이T100 °C55 °C80 °C20 °CΔT₁ΔT₂대향류

대향류 열교환기가 470 kW을(를) 전달한다. 고온 유체는 100에서 55 °C까지 냉각되고 저온 유체는 20에서 80 °C까지 가열된다. 총괄 열전달 계수는 200 W/(m²·K)이다. 필요한 전열 면적 A을(를) 구하시오.

Q̇ = 470 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 100 → 55 °CTc: 20 → 80 °C
A = m²
5.어려움
길이T120 °C60 °C40.05 °C30 °CΔT₁ΔT₂대향류

뜨거운 기름(0.5 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K))이 대향류 열교환기에서 120에서 60 °C까지 냉각된다. 기름은 30 °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 = 0.5 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 120 → 60 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
6.어려움
길이T100 °C40 °C81.03 °C15 °CΔT₁ΔT₂대향류

뜨거운 기름(1 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K))이 대향류 열교환기에서 100에서 40 °C까지 냉각된다. 기름은 15 °C로 들어오는 물 0.5 kg/s(cp = 4.18 kJ/(kg·K))을(를) 가열한다. U = 300 W/(m²·K)일 때 필요한 전열 면적 A을(를) 구하시오.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 100 → 40 °Cṁc = 0.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²

정답표

  1. 1. ΔTlm = 34.03 K
  2. 2. ΔTlm = 24.66 K
  3. 3. A = 1.671 m²
  4. 4. A = 87.67 m²
  5. 5. A = 0.8242 m²
  6. 6. A = 21.06 m²

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