정답이 있는 열교환기 (LMTD) 학습지

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

새 학습지힌트와 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
길이T105 °C45 °C95 °C25 °CΔT₁ΔT₂대향류

대향류 열교환기에서 고온 유체는 105에서 45 °C까지 냉각되고 저온 유체는 25에서 95 °C까지 가열된다. 대수 평균 온도 차 ΔTlm을(를) 구하시오.

Th: 105 → 45 °CTc: 25 → 95 °C
ΔTlm = K
2.쉬움
길이T120 °C90 °C?10 °CΔT₁ΔT₂대향류

고온 기름(1.5 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K))이 향류 열교환기에서 120 °C에서 90 °C로 냉각된다. 이 기름은 10 °C로 들어오는 물 0.5 kg/s(cp = 4.18 kJ/(kg·K))를 가열한다. 주위로의 열손실은 없다. 물의 출구 온도 Tc,out을(를) 구하시오.

ṁh = 1.5 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 120 → 90 °Cṁc = 0.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °C
Tc,out = °C
3.보통
길이T165 °C110 °C55 °C10 °CΔT₁ΔT₂대향류

대향류 열교환기가 210 kW을(를) 전달한다. 고온 유체는 165에서 110 °C까지 냉각되고 저온 유체는 10에서 55 °C까지 가열된다. 총괄 열전달 계수는 200 W/(m²·K)이다. 필요한 전열 면적 A을(를) 구하시오.

Q̇ = 210 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 165 → 110 °CTc: 10 → 55 °C
A = m²
4.보통
길이T90 °C75 °C55 °C10 °CΔT₁ΔT₂대향류

대향류 열교환기가 380 kW을(를) 전달한다. 고온 유체는 90에서 75 °C까지 냉각되고 저온 유체는 10에서 55 °C까지 가열된다. 총괄 열전달 계수는 800 W/(m²·K)이다. 필요한 전열 면적 A을(를) 구하시오.

Q̇ = 380 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 90 → 75 °CTc: 10 → 55 °C
A = m²
5.어려움
길이T85 °C35 °C19.17 °C10 °CΔT₁ΔT₂대향류

뜨거운 기름(1 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K))이 대향류 열교환기에서 85에서 35 °C까지 냉각된다. 기름은 10 °C로 들어오는 물 3 kg/s(cp = 4.18 kJ/(kg·K))을(를) 가열한다. U = 200 W/(m²·K)일 때 필요한 전열 면적 A을(를) 구하시오.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 85 → 35 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²
6.어려움
길이T105 °C??15 °CΔT₁ΔT₂대향류

향류 열교환기에서 두 유체의 열용량률이 같다: ṁ·cp = 2 kW/K. 고온 유체는 105 °C, 저온 유체는 15 °C로 들어간다. 열교환기는 A = 4 m², U = 200 W/(m²·K)이다. 고온 유체의 출구 온도 Th,out을(를) 구하시오.

Ch = Cc = 2 kW/KTh,in = 105 °CTc,in = 15 °CA = 4 m²U = 200 W/(m²·K)
Th,out = °C

정답표

  1. 1. ΔTlm = 14.43 K
  2. 2. Tc,out = 63.83 °C
  3. 3. A = 10.01 m²
  4. 4. A = 9.801 m²
  5. 5. A = 13.64 m²
  6. 6. Th,out = 79.29 °C

자세한 단계별 풀이: examproblems.com에서 이 주제를 연습하세요.