정답이 있는 열교환기 (LMTD) 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
길이T165 °C95 °C75 °C25 °CΔT₁ΔT₂대향류

대향류 열교환기에서 고온 유체는 165에서 95 °C까지 냉각되고 저온 유체는 25에서 75 °C까지 가열된다. 대수 평균 온도 차 ΔTlm을(를) 구하시오.

Th: 165 → 95 °CTc: 25 → 75 °C
ΔTlm = K
2.쉬움
길이T100 °C70 °C90 °C15 °CΔT₁ΔT₂대향류

대향류 열교환기에서 고온 유체는 100에서 70 °C까지 냉각되고 저온 유체는 15에서 90 °C까지 가열된다. 대수 평균 온도 차 ΔTlm을(를) 구하시오.

Th: 100 → 70 °CTc: 15 → 90 °C
ΔTlm = K
3.보통
길이T160 °C110 °C20 °C45 °CΔT₁ΔT₂병류

병류 열교환기가 190 kW을(를) 전달한다. 고온 유체는 160에서 110 °C까지 냉각되고 저온 유체는 20에서 45 °C까지 가열된다. 총괄 열전달 계수는 300 W/(m²·K)이다. 필요한 전열 면적 A을(를) 구하시오.

Q̇ = 190 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 160 → 110 °CTc: 20 → 45 °C
A = m²
4.보통
길이T175 °C50 °C60 °C25 °CΔT₁ΔT₂대향류

대향류 열교환기가 130 kW을(를) 전달한다. 고온 유체는 175에서 50 °C까지 냉각되고 저온 유체는 25에서 60 °C까지 가열된다. 총괄 열전달 계수는 200 W/(m²·K)이다. 필요한 전열 면적 A을(를) 구하시오.

Q̇ = 130 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 175 → 50 °CTc: 25 → 60 °C
A = m²
5.어려움
길이T115 °C70 °C39.76 °C15 °CΔT₁ΔT₂대향류

뜨거운 기름(1 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K))이 대향류 열교환기에서 115에서 70 °C까지 냉각된다. 기름은 15 °C로 들어오는 물 1 kg/s(cp = 4.18 kJ/(kg·K))을(를) 가열한다. U = 1000 W/(m²·K)일 때 필요한 전열 면적 A을(를) 구하시오.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 115 → 70 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
6.어려움
길이T125 °C??30 °CΔT₁ΔT₂대향류

향류 열교환기에서 두 유체의 열용량률이 같다: ṁ·cp = 1.5 kW/K. 고온 유체는 125 °C, 저온 유체는 30 °C로 들어간다. 열교환기는 A = 5 m², U = 200 W/(m²·K)이다. 고온 유체의 출구 온도 Th,out을(를) 구하시오.

Ch = Cc = 1.5 kW/KTh,in = 125 °CTc,in = 30 °CA = 5 m²U = 200 W/(m²·K)
Th,out = °C

정답표

  1. 1. ΔTlm = 79.58 K
  2. 2. ΔTlm = 26.4 K
  3. 3. A = 6.479 m²
  4. 4. A = 11.02 m²
  5. 5. A = 1.602 m²
  6. 6. Th,out = 87 °C

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