정답이 있는 열교환기 (LMTD) 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
길이T135 °C115 °C25 °C55 °CΔT₁ΔT₂병류

병류 열교환기에서 고온 유체는 135 °C에서 115 °C로 냉각되고 저온 유체는 25 °C에서 55 °C로 가열된다. 대수 평균 온도차 ΔTlm을(를) 구하시오.

Th: 135 → 115 °CTc: 25 → 55 °C
ΔTlm = K
2.쉬움
길이T165 °C50 °C15 °C25 °CΔT₁ΔT₂병류

병류 열교환기에서 고온 유체는 165 °C에서 50 °C로 냉각되고 저온 유체는 15 °C에서 25 °C로 가열된다. 대수 평균 온도차 ΔTlm을(를) 구하시오.

Th: 165 → 50 °CTc: 15 → 25 °C
ΔTlm = K
3.보통
길이T155 °C115 °C20 °C95 °CΔT₁ΔT₂병류

병류 열교환기가 240 kW을(를) 전달한다. 고온 유체는 155에서 115 °C까지 냉각되고 저온 유체는 20에서 95 °C까지 가열된다. 총괄 열전달 계수는 1500 W/(m²·K)이다. 필요한 전열 면적 A을(를) 구하시오.

Q̇ = 240 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 155 → 115 °CTc: 20 → 95 °C
A = m²
4.보통
길이T145 °C85 °C45 °C15 °CΔT₁ΔT₂대향류

대향류 열교환기가 110 kW을(를) 전달한다. 고온 유체는 145에서 85 °C까지 냉각되고 저온 유체는 15에서 45 °C까지 가열된다. 총괄 열전달 계수는 1500 W/(m²·K)이다. 필요한 전열 면적 A을(를) 구하시오.

Q̇ = 110 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 145 → 85 °CTc: 15 → 45 °C
A = m²
5.어려움
길이T110 °C40 °C26.72 °C15 °CΔT₁ΔT₂대향류

뜨거운 기름(1 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K))이 대향류 열교환기에서 110에서 40 °C까지 냉각된다. 기름은 15 °C로 들어오는 물 3 kg/s(cp = 4.18 kJ/(kg·K))을(를) 가열한다. U = 800 W/(m²·K)일 때 필요한 전열 면적 A을(를) 구하시오.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 110 → 40 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²
6.어려움
길이T135 °C95 °C64.02 °C20 °CΔT₁ΔT₂대향류

뜨거운 기름(1 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K))이 대향류 열교환기에서 135에서 95 °C까지 냉각된다. 기름은 20 °C로 들어오는 물 0.5 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: 135 → 95 °Cṁc = 0.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²

정답표

  1. 1. ΔTlm = 82.49 K
  2. 2. ΔTlm = 69.76 K
  3. 3. A = 2.657 m²
  4. 4. A = 0.8719 m²
  5. 5. A = 3.794 m²
  6. 6. A = 0.8405 m²

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