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
길이T150 °C70 °C55 °C30 °CΔT₁ΔT₂대향류

대향류 열교환기에서 고온 유체는 150에서 70 °C까지 냉각되고 저온 유체는 30에서 55 °C까지 가열된다. 대수 평균 온도 차 ΔTlm을(를) 구하시오.

Th: 150 → 70 °CTc: 30 → 55 °C
ΔTlm = K
2.쉬움

열교환기에서 경유 1.5 kg/s(cp = 2.1 kJ/(kg·K))가 90 °C에서 25 °C로 냉각된다. 열전달률 Q̇을(를) 구하시오.

ṁ = 1.5 kg/scp = 2.1 kJ/(kg·K)T: 90 → 25 °C
Q̇ = kW
3.보통
길이T155 °C100 °C60 °C10 °CΔT₁ΔT₂대향류

대향류 열교환기가 350 kW을(를) 전달한다. 고온 유체는 155에서 100 °C까지 냉각되고 저온 유체는 10에서 60 °C까지 가열된다. 총괄 열전달 계수는 1500 W/(m²·K)이다. 필요한 전열 면적 A을(를) 구하시오.

Q̇ = 350 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 155 → 100 °CTc: 10 → 60 °C
A = m²
4.보통
길이T90 °C60 °C50 °C15 °CΔT₁ΔT₂대향류

향류 열교환기가 100 kW를 전달한다. 전열 면적은 5 m²이다. 고온 유체는 90 °C에서 60 °C로 냉각되고 저온 유체는 15 °C에서 50 °C로 가열된다. 총괄 열전달 계수 U을(를) 구하시오.

Q̇ = 100 kWA = 5 m²Th: 90 → 60 °CTc: 15 → 50 °C
U = W/(m²·K)
5.어려움
길이T105 °C??10 °CΔT₁ΔT₂대향류

향류 열교환기에서 두 유체의 열용량률이 같다: ṁ·cp = 1.5 kW/K. 고온 유체는 105 °C, 저온 유체는 10 °C로 들어간다. 열교환기는 A = 3 m², U = 500 W/(m²·K)이다. 고온 유체의 출구 온도 Th,out을(를) 구하시오.

Ch = Cc = 1.5 kW/KTh,in = 105 °CTc,in = 10 °CA = 3 m²U = 500 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.어려움
길이T85 °C45 °C43.01 °C10 °CΔT₁ΔT₂대향류

뜨거운 기름(1.5 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K))이 대향류 열교환기에서 85에서 45 °C까지 냉각된다. 기름은 10 °C로 들어오는 물 1 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 = 1.5 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 85 → 45 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²

정답표

  1. 1. ΔTlm = 63.58 K
  2. 2. Q̇ = 204.8 kW
  3. 3. A = 2.523 m²
  4. 4. U = 471.1 W/(m²·K)
  5. 5. Th,out = 57.5 °C
  6. 6. A = 11.98 m²

자세한 단계별 풀이: examproblems.com에서 이 주제를 연습하세요.