정답이 있는 열교환기 (LMTD) 학습지

무료 인쇄용 열교환기 (LMTD) 학습지: 쉬운 문제부터 시험 수준까지 6문제, 정답표 포함. 인쇄하거나 PDF로 저장하세요.

새 학습지 힌트와 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

대향류 열교환기에서 고온 유체는 160에서 30 °C까지 냉각되고 저온 유체는 10에서 150 °C까지 가열된다. 대수 평균 온도 차 ΔT_lm을(를) 구하시오.

T_h: 160 → 30 °CT_c: 10 → 150 °C

ΔT_lm = K

2.쉬움

고온 기름(1 kg/s, c_p = 2.3 kJ/(kg·K))이 향류 열교환기에서 175 °C에서 70 °C로 냉각된다. 이 기름은 10 °C로 들어오는 물 0.8 kg/s(c_p = 4.18 kJ/(kg·K))를 가열한다. 주위로의 열손실은 없다. 물의 출구 온도 T_c,out을(를) 구하시오.

ṁ_h = 1 kg/sc_p,h = 2.3 kJ/(kg·K)T_h: 175 → 70 °Cṁ_c = 0.8 kg/sc_p,c = 4.18 kJ/(kg·K)T_c,in = 10 °C

T_c,out = °C

3.보통

대향류 열교환기가 50 kW을(를) 전달한다. 고온 유체는 155에서 125 °C까지 냉각되고 저온 유체는 30에서 110 °C까지 가열된다. 총괄 열전달 계수는 500 W/(m²·K)이다. 필요한 전열 면적 A을(를) 구하시오.

Q̇ = 50 kWU = 500 W/(m²·K)T_h: 155 → 125 °CT_c: 30 → 110 °C

A = m²

4.보통

대향류 열교환기가 390 kW을(를) 전달한다. 고온 유체는 125에서 40 °C까지 냉각되고 저온 유체는 25에서 100 °C까지 가열된다. 총괄 열전달 계수는 200 W/(m²·K)이다. 필요한 전열 면적 A을(를) 구하시오.

Q̇ = 390 kWU = 200 W/(m²·K)T_h: 125 → 40 °CT_c: 25 → 100 °C

A = m²

5.어려움

뜨거운 기름(0.5 kg/s, c_p = 2.1 kJ/(kg·K))이 대향류 열교환기에서 155에서 60 °C까지 냉각된다. 기름은 30 °C로 들어오는 물 2 kg/s(c_p = 4.18 kJ/(kg·K))을(를) 가열한다. U = 800 W/(m²·K)일 때 필요한 전열 면적 A을(를) 구하시오.

ṁ_h = 0.5 kg/sc_p,h = 2.1 kJ/(kg·K)T_h: 155 → 60 °Cṁ_c = 2 kg/sc_p,c = 4.18 kJ/(kg·K)T_c,in = 30 °CU = 800 W/(m²·K)

A = m²

6.어려움

뜨거운 기름(0.5 kg/s, c_p = 2.1 kJ/(kg·K))이 대향류 열교환기에서 130에서 100 °C까지 냉각된다. 기름은 15 °C로 들어오는 물 1 kg/s(c_p = 4.18 kJ/(kg·K))을(를) 가열한다. U = 200 W/(m²·K)일 때 필요한 전열 면적 A을(를) 구하시오.

ṁ_h = 0.5 kg/sc_p,h = 2.1 kJ/(kg·K)T_h: 130 → 100 °Cṁ_c = 1 kg/sc_p,c = 4.18 kJ/(kg·K)T_c,in = 15 °CU = 200 W/(m²·K)

A = m²

정답표

1. ΔT_lm = 14.43 K
2. T_c,out = 82.22 °C
3. A = 1.494 m²
4. A = 99.61 m²
5. A = 1.992 m²
6. A = 1.644 m²

자세한 단계별 풀이: examproblems.com에서 이 주제를 연습하세요.