정답이 있는 열교환기 (LMTD) 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
길이T175 °C80 °C145 °C30 °CΔT₁ΔT₂대향류

대향류 열교환기에서 고온 유체는 175에서 80 °C까지 냉각되고 저온 유체는 30에서 145 °C까지 가열된다. 대수 평균 온도 차 ΔTlm을(를) 구하시오.

Th: 175 → 80 °CTc: 30 → 145 °C
ΔTlm = K
2.쉬움
길이T115 °C60 °C105 °C15 °CΔT₁ΔT₂대향류

대향류 열교환기에서 고온 유체는 115에서 60 °C까지 냉각되고 저온 유체는 15에서 105 °C까지 가열된다. 대수 평균 온도 차 ΔTlm을(를) 구하시오.

Th: 115 → 60 °CTc: 15 → 105 °C
ΔTlm = K
3.보통
길이T95 °C45 °C50 °C10 °CΔT₁ΔT₂대향류

대향류 열교환기가 440 kW을(를) 전달한다. 고온 유체는 95에서 45 °C까지 냉각되고 저온 유체는 10에서 50 °C까지 가열된다. 총괄 열전달 계수는 1500 W/(m²·K)이다. 필요한 전열 면적 A을(를) 구하시오.

Q̇ = 440 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 95 → 45 °CTc: 10 → 50 °C
A = m²
4.보통
길이T165 °C80 °C40 °C30 °CΔT₁ΔT₂대향류

대향류 열교환기가 260 kW을(를) 전달한다. 고온 유체는 165에서 80 °C까지 냉각되고 저온 유체는 30에서 40 °C까지 가열된다. 총괄 열전달 계수는 300 W/(m²·K)이다. 필요한 전열 면적 A을(를) 구하시오.

Q̇ = 260 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 165 → 80 °CTc: 30 → 40 °C
A = m²
5.어려움
길이T150 °C90 °C50.14 °C20 °CΔT₁ΔT₂대향류

뜨거운 기름(2 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K))이 대향류 열교환기에서 150에서 90 °C까지 냉각된다. 기름은 20 °C로 들어오는 물 2 kg/s(cp = 4.18 kJ/(kg·K))을(를) 가열한다. U = 800 W/(m²·K)일 때 필요한 전열 면적 A을(를) 구하시오.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 150 → 90 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²
6.어려움
길이T145 °C50 °C28.94 °C10 °CΔT₁ΔT₂대향류

뜨거운 기름(0.5 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K))이 대향류 열교환기에서 145에서 50 °C까지 냉각된다. 기름은 10 °C로 들어오는 물 1.5 kg/s(cp = 4.18 kJ/(kg·K))을(를) 가열한다. U = 500 W/(m²·K)일 때 필요한 전열 면적 A을(를) 구하시오.

ṁh = 0.5 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 145 → 50 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²

정답표

  1. 1. ΔTlm = 39.15 K
  2. 2. ΔTlm = 23.27 K
  3. 3. A = 7.372 m²
  4. 4. A = 10.59 m²
  5. 5. A = 3.748 m²
  6. 6. A = 3.326 m²

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