정답이 있는 열교환기 (LMTD) 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
길이T150 °C90 °C110 °C25 °CΔT₁ΔT₂대향류

대향류 열교환기에서 고온 유체는 150에서 90 °C까지 냉각되고 저온 유체는 25에서 110 °C까지 가열된다. 대수 평균 온도 차 ΔTlm을(를) 구하시오.

Th: 150 → 90 °CTc: 25 → 110 °C
ΔTlm = K
2.쉬움

열교환기에서 에탄올 1 kg/s(cp = 2.44 kJ/(kg·K))가 30 °C에서 50 °C로 가열된다. 열전달률 Q̇을(를) 구하시오.

ṁ = 1 kg/scp = 2.44 kJ/(kg·K)T: 30 → 50 °C
Q̇ = kW
3.보통
길이T135 °C90 °C25 °C75 °CΔT₁ΔT₂병류

병류 열교환기가 420 kW을(를) 전달한다. 고온 유체는 135에서 90 °C까지 냉각되고 저온 유체는 25에서 75 °C까지 가열된다. 총괄 열전달 계수는 1500 W/(m²·K)이다. 필요한 전열 면적 A을(를) 구하시오.

Q̇ = 420 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 135 → 90 °CTc: 25 → 75 °C
A = m²
4.보통
길이T150 °C105 °C65 °C15 °CΔT₁ΔT₂대향류

대향류 열교환기가 300 kW을(를) 전달한다. 고온 유체는 150에서 105 °C까지 냉각되고 저온 유체는 15에서 65 °C까지 가열된다. 총괄 열전달 계수는 200 W/(m²·K)이다. 필요한 전열 면적 A을(를) 구하시오.

Q̇ = 300 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 150 → 105 °CTc: 15 → 65 °C
A = m²
5.어려움
길이T175 °C85 °C56.91 °C30 °CΔT₁ΔT₂대향류

뜨거운 기름(1 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K))이 대향류 열교환기에서 175에서 85 °C까지 냉각된다. 기름은 30 °C로 들어오는 물 2 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 = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 175 → 85 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²
6.어려움
길이T110 °C45 °C20.44 °C15 °CΔT₁ΔT₂대향류

뜨거운 기름(0.5 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K))이 대향류 열교환기에서 110에서 45 °C까지 냉각된다. 기름은 15 °C로 들어오는 물 3 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 = 0.5 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 110 → 45 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²

정답표

  1. 1. ΔTlm = 51.49 K
  2. 2. Q̇ = 48.8 kW
  3. 3. A = 5.872 m²
  4. 4. A = 17.15 m²
  5. 5. A = 13.63 m²
  6. 6. A = 6.267 m²

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