정답이 있는 열교환기 (LMTD) 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
길이T145 °C110 °C105 °C15 °CΔT₁ΔT₂대향류

대향류 열교환기에서 고온 유체는 145에서 110 °C까지 냉각되고 저온 유체는 15에서 105 °C까지 가열된다. 대수 평균 온도 차 ΔTlm을(를) 구하시오.

Th: 145 → 110 °CTc: 15 → 105 °C
ΔTlm = K
2.쉬움
길이T125 °C60 °C95 °C25 °CΔT₁ΔT₂대향류

대향류 열교환기에서 고온 유체는 125에서 60 °C까지 냉각되고 저온 유체는 25에서 95 °C까지 가열된다. 대수 평균 온도 차 ΔTlm을(를) 구하시오.

Th: 125 → 60 °CTc: 25 → 95 °C
ΔTlm = K
3.보통
길이T130 °C110 °C80 °C20 °CΔT₁ΔT₂대향류

대향류 열교환기가 350 kW을(를) 전달한다. 고온 유체는 130에서 110 °C까지 냉각되고 저온 유체는 20에서 80 °C까지 가열된다. 총괄 열전달 계수는 1000 W/(m²·K)이다. 필요한 전열 면적 A을(를) 구하시오.

Q̇ = 350 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 130 → 110 °CTc: 20 → 80 °C
A = m²
4.보통
길이T150 °C50 °C50 °C10 °CΔT₁ΔT₂대향류

대향류 열교환기가 180 kW을(를) 전달한다. 고온 유체는 150에서 50 °C까지 냉각되고 저온 유체는 10에서 50 °C까지 가열된다. 총괄 열전달 계수는 200 W/(m²·K)이다. 필요한 전열 면적 A을(를) 구하시오.

Q̇ = 180 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 150 → 50 °CTc: 10 → 50 °C
A = m²
5.어려움
길이T130 °C??10 °CΔT₁ΔT₂대향류

향류 열교환기에서 두 유체의 열용량률이 같다: ṁ·cp = 1.5 kW/K. 고온 유체는 130 °C, 저온 유체는 10 °C로 들어간다. 열교환기는 A = 1 m², U = 500 W/(m²·K)이다. 고온 유체의 출구 온도 Th,out을(를) 구하시오.

Ch = Cc = 1.5 kW/KTh,in = 130 °CTc,in = 10 °CA = 1 m²U = 500 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.어려움
길이T110 °C10 °C?ΔT₁ΔT₂응축 증기

전열 면적 1.5 m², U = 2000 W/(m²·K)인 응축기의 관 바깥쪽에서 증기가 일정한 110 °C로 응축된다. 냉각수(1.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K))는 10 °C로 관에 들어간다. 물의 출구 온도 Tc,out을(를) 구하시오.

Ts = 110 °CA = 1.5 m²U = 2000 W/(m²·K)ṁ = 1.5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °C
Tc,out = °C

정답표

  1. 1. ΔTlm = 63.58 K
  2. 2. ΔTlm = 32.44 K
  3. 3. A = 5.143 m²
  4. 4. A = 13.74 m²
  5. 5. Th,out = 100 °C
  6. 6. Tc,out = 48.03 °C

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