정답이 있는 열교환기 (LMTD) 학습지

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이름: ____________________   날짜: ____________

1.쉬움
길이T100 °C60 °C60 °C30 °CΔT₁ΔT₂대향류

대향류 열교환기에서 고온 유체는 100에서 60 °C까지 냉각되고 저온 유체는 30에서 60 °C까지 가열된다. 대수 평균 온도 차 ΔTlm을(를) 구하시오.

Th: 100 → 60 °CTc: 30 → 60 °C
ΔTlm = K
2.쉬움
길이T145 °C80 °C45 °C20 °CΔT₁ΔT₂대향류

대향류 열교환기에서 고온 유체는 145에서 80 °C까지 냉각되고 저온 유체는 20에서 45 °C까지 가열된다. 대수 평균 온도 차 ΔTlm을(를) 구하시오.

Th: 145 → 80 °CTc: 20 → 45 °C
ΔTlm = K
3.보통
길이T80 °C65 °C65 °C30 °CΔT₁ΔT₂대향류

향류 열교환기가 130 kW를 전달한다. 전열 면적은 2 m²이다. 고온 유체는 80 °C에서 65 °C로 냉각되고 저온 유체는 30 °C에서 65 °C로 가열된다. 총괄 열전달 계수 U을(를) 구하시오.

Q̇ = 130 kWA = 2 m²Th: 80 → 65 °CTc: 30 → 65 °C
U = W/(m²·K)
4.보통
길이T140 °C65 °C85 °C25 °CΔT₁ΔT₂대향류

대향류 열교환기가 40 kW을(를) 전달한다. 고온 유체는 140에서 65 °C까지 냉각되고 저온 유체는 25에서 85 °C까지 가열된다. 총괄 열전달 계수는 300 W/(m²·K)이다. 필요한 전열 면적 A을(를) 구하시오.

Q̇ = 40 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 140 → 65 °CTc: 25 → 85 °C
A = m²
5.어려움
길이T175 °C110 °C31.77 °C10 °CΔT₁ΔT₂대향류

뜨거운 기름(2 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K))이 대향류 열교환기에서 175에서 110 °C까지 냉각된다. 기름은 10 °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 = 2 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 175 → 110 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²
6.어려움
길이T125 °C80 °C60.89 °C25 °CΔT₁ΔT₂대향류

뜨거운 기름(2 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K))이 대향류 열교환기에서 125에서 80 °C까지 냉각된다. 기름은 25 °C로 들어오는 물 1.5 kg/s(cp = 4.18 kJ/(kg·K))을(를) 가열한다. U = 1000 W/(m²·K)일 때 필요한 전열 면적 A을(를) 구하시오.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 125 → 80 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²

정답표

  1. 1. ΔTlm = 34.76 K
  2. 2. ΔTlm = 78.3 K
  3. 3. U = 2754 W/(m²·K)
  4. 4. A = 2.831 m²
  5. 5. A = 2.836 m²
  6. 6. A = 3.785 m²

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