정답이 있는 열교환기 (LMTD) 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
길이T95 °C75 °C60 °C30 °CΔT₁ΔT₂대향류

대향류 열교환기에서 고온 유체는 95에서 75 °C까지 냉각되고 저온 유체는 30에서 60 °C까지 가열된다. 대수 평균 온도 차 ΔTlm을(를) 구하시오.

Th: 95 → 75 °CTc: 30 → 60 °C
ΔTlm = K
2.쉬움
길이T85 °C55 °C55 °C30 °CΔT₁ΔT₂대향류

향류 열교환기의 전열 면적은 15 m², 총괄 열전달 계수는 1000 W/(m²·K)이다. 고온 유체는 85 °C에서 55 °C로 냉각되고 저온 유체는 30 °C에서 55 °C로 가열된다. 열전달률 Q̇을(를) 구하시오.

A = 15 m²U = 1000 W/(m²·K)Th: 85 → 55 °CTc: 30 → 55 °C
Q̇ = kW
3.보통
길이T100 °C60 °C25 °C40 °CΔT₁ΔT₂병류

병류 열교환기가 450 kW을(를) 전달한다. 고온 유체는 100에서 60 °C까지 냉각되고 저온 유체는 25에서 40 °C까지 가열된다. 총괄 열전달 계수는 200 W/(m²·K)이다. 필요한 전열 면적 A을(를) 구하시오.

Q̇ = 450 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 100 → 60 °CTc: 25 → 40 °C
A = m²
4.보통
길이T115 °C65 °C10 °C25 °CΔT₁ΔT₂병류

병류 열교환기가 410 kW을(를) 전달한다. 고온 유체는 115에서 65 °C까지 냉각되고 저온 유체는 10에서 25 °C까지 가열된다. 총괄 열전달 계수는 800 W/(m²·K)이다. 필요한 전열 면적 A을(를) 구하시오.

Q̇ = 410 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 115 → 65 °CTc: 10 → 25 °C
A = m²
5.어려움
길이T170 °C130 °C30.07 °C15 °CΔT₁ΔT₂대향류

뜨거운 기름(1.5 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K))이 대향류 열교환기에서 170에서 130 °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 = 1.5 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 170 → 130 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
6.어려움
길이T125 °C90 °C35.68 °C10 °CΔT₁ΔT₂대향류

뜨거운 기름(2 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K))이 대향류 열교환기에서 125에서 90 °C까지 냉각된다. 기름은 10 °C로 들어오는 물 1.5 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 = 2 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 125 → 90 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²

정답표

  1. 1. ΔTlm = 39.79 K
  2. 2. Q̇ = 411.4 kW
  3. 3. A = 54.07 m²
  4. 4. A = 7.609 m²
  5. 5. A = 0.6611 m²
  6. 6. A = 2.38 m²

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