Werkblad Warmtewisselaars (LMTD) met antwoorden

Gratis printbaar werkblad Warmtewisselaars (LMTD): 6 opgaven van makkelijk tot tentamenniveau, met antwoordenblad. Print het of sla het op als pdf.

Nieuw werkbladOnline oefenen met hints

Voor docenten: gratis te printen, kopiëren en in de les te gebruiken. Elk nieuw werkblad heeft nieuwe waarden en een eigen antwoordblad. Een link naar ExamProblems op je cursuspagina wordt gewaardeerd.

Naam: ____________________   Datum: ____________

1.Makkelijk

In een warmtewisselaar wordt 0,2 kg/s water (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) verwarmd van 30 tot 65 °C. Vind de overgedragen warmtestroom Q̇.

ṁ = 0,2 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)T: 30 → 65 °C
Q̇ = kW
2.Makkelijk

In een warmtewisselaar wordt 2 kg/s water (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) afgekoeld van 60 tot 30 °C. Vind de overgedragen warmtestroom Q̇.

ṁ = 2 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)T: 60 → 30 °C
Q̇ = kW
3.Gemiddeld
lengteT80 °C65 °C35 °C10 °CΔT₁ΔT₂tegenstroom

Een tegenstroomwarmtewisselaar draagt 220 kW over. De warme vloeistof koelt af van 80 tot 65 °C en de koude vloeistof warmt op van 10 tot 35 °C. De warmtedoorgangscoëfficiënt is 1500 W/(m²·K). Vind het benodigde warmtewisselend oppervlak A.

Q̇ = 220 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 80 → 65 °CTc: 10 → 35 °C
A = m²
4.Gemiddeld
lengteT95 °C75 °C25 °C50 °CΔT₁ΔT₂meestroom

Een meestroomwarmtewisselaar draagt 190 kW over. De warme vloeistof koelt af van 95 tot 75 °C en de koude vloeistof warmt op van 25 tot 50 °C. De warmtedoorgangscoëfficiënt is 1500 W/(m²·K). Vind het benodigde warmtewisselend oppervlak A.

Q̇ = 190 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 95 → 75 °CTc: 25 → 50 °C
A = m²
5.Moeilijk
lengteT170 °C120 °C44,94 °C25 °CΔT₁ΔT₂tegenstroom

Warme olie (1 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) koelt af van 170 tot 120 °C in een tegenstroomwarmtewisselaar. Ze verwarmt 1,5 kg/s water (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) dat binnenkomt op 25 °C. Met U = 500 W/(m²·K), vind het benodigde warmtewisselend oppervlak A.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 170 → 120 °Cṁc = 1,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²
6.Moeilijk
lengteT175 °C105 °C43,44 °C20 °CΔT₁ΔT₂tegenstroom

Warme olie (2 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) koelt af van 175 tot 105 °C in een tegenstroomwarmtewisselaar. Ze verwarmt 3 kg/s water (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) dat binnenkomt op 20 °C. Met U = 500 W/(m²·K), vind het benodigde warmtewisselend oppervlak A.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 175 → 105 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²

Antwoordenblad

  1. 1. Q̇ = 29,26 kW
  2. 2. Q̇ = 250,8 kW
  3. 3. A = 2,943 m²
  4. 4. A = 2,898 m²
  5. 5. A = 2,286 m²
  6. 6. A = 5,517 m²

Volledige stapsgewijze oplossingen: oefen dit onderwerp op examproblems.com.