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
길이T135 °C100 °C25 °C15 °CΔT₁ΔT₂대향류

대향류 열교환기에서 고온 유체는 135에서 100 °C까지 냉각되고 저온 유체는 15에서 25 °C까지 가열된다. 대수 평균 온도 차 ΔTlm을(를) 구하시오.

Th: 135 → 100 °CTc: 15 → 25 °C
ΔTlm = K
2.쉬움

열교환기에서 에탄올 1.2 kg/s(cp = 2.44 kJ/(kg·K))가 115 °C에서 95 °C로 냉각된다. 열전달률 Q̇을(를) 구하시오.

ṁ = 1.2 kg/scp = 2.44 kJ/(kg·K)T: 115 → 95 °C
Q̇ = kW
3.보통
길이T115 °C40 °C70 °C15 °CΔT₁ΔT₂대향류

향류 열교환기가 110 kW를 전달한다. 전열 면적은 3 m²이다. 고온 유체는 115 °C에서 40 °C로 냉각되고 저온 유체는 15 °C에서 70 °C로 가열된다. 총괄 열전달 계수 U을(를) 구하시오.

Q̇ = 110 kWA = 3 m²Th: 115 → 40 °CTc: 15 → 70 °C
U = W/(m²·K)
4.보통
길이T150 °C95 °C15 °C55 °CΔT₁ΔT₂병류

병류 열교환기가 210 kW을(를) 전달한다. 고온 유체는 150에서 95 °C까지 냉각되고 저온 유체는 15에서 55 °C까지 가열된다. 총괄 열전달 계수는 1000 W/(m²·K)이다. 필요한 전열 면적 A을(를) 구하시오.

Q̇ = 210 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 150 → 95 °CTc: 15 → 55 °C
A = m²
5.어려움
길이T110 °C75 °C24.63 °C15 °CΔT₁ΔT₂대향류

뜨거운 기름(1 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K))이 대향류 열교환기에서 110에서 75 °C까지 냉각된다. 기름은 15 °C로 들어오는 물 2 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 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 110 → 75 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
6.어려움
길이T125 °C45 °C38.4 °C25 °CΔT₁ΔT₂대향류

뜨거운 기름(1 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K))이 대향류 열교환기에서 125에서 45 °C까지 냉각된다. 기름은 25 °C로 들어오는 물 3 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 = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 125 → 45 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²

정답표

  1. 1. ΔTlm = 96.96 K
  2. 2. Q̇ = 58.56 kW
  3. 3. U = 1078 W/(m²·K)
  4. 4. A = 2.689 m²
  5. 5. A = 0.746 m²
  6. 6. A = 3.697 m²

자세한 단계별 풀이: examproblems.com에서 이 주제를 연습하세요.