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
lengteT80 °C55 °C70 °C20 °CΔT₁ΔT₂tegenstroom

In een tegenstroomwarmtewisselaar koelt de warme vloeistof af van 80 tot 55 °C terwijl de koude vloeistof opwarmt van 20 tot 70 °C. Vind het logaritmisch gemiddeld temperatuurverschil ΔTlm.

Th: 80 → 55 °CTc: 20 → 70 °C
ΔTlm = K
2.Makkelijk
lengteT115 °C90 °C25 °C60 °CΔT₁ΔT₂meestroom

In een meestroomwarmtewisselaar koelt de warme vloeistof af van 115 tot 90 °C terwijl de koude vloeistof opwarmt van 25 tot 60 °C. Vind het logaritmisch gemiddeld temperatuurverschil ΔTlm.

Th: 115 → 90 °CTc: 25 → 60 °C
ΔTlm = K
3.Gemiddeld
lengteT135 °C95 °C20 °C10 °CΔT₁ΔT₂tegenstroom

Een tegenstroomwarmtewisselaar draagt 300 kW over. De warme vloeistof koelt af van 135 tot 95 °C en de koude vloeistof warmt op van 10 tot 20 °C. De warmtedoorgangscoëfficiënt is 1500 W/(m²·K). Vind het benodigde warmtewisselend oppervlak A.

Q̇ = 300 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 135 → 95 °CTc: 10 → 20 °C
A = m²
4.Gemiddeld
lengteT140 °C120 °C15 °C70 °CΔT₁ΔT₂meestroom

Een meestroomwarmtewisselaar draagt 390 kW over. Het warmtewisselend oppervlak is 6 m². De warme vloeistof koelt af van 140 tot 120 °C en de koude vloeistof warmt op van 15 tot 70 °C. Vind de warmtedoorgangscoëfficiënt U.

Q̇ = 390 kWA = 6 m²Th: 140 → 120 °CTc: 15 → 70 °C
U = W/(m²·K)
5.Moeilijk
lengteT150 °C65 °C57,7 °C15 °CΔT₁ΔT₂tegenstroom

Warme olie (0,5 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) koelt af van 150 tot 65 °C in een tegenstroomwarmtewisselaar. Ze verwarmt 0,5 kg/s water (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) dat binnenkomt op 15 °C. Met U = 800 W/(m²·K), vind het benodigde warmtewisselend oppervlak A.

ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 150 → 65 °Cṁc = 0,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²
6.Moeilijk
lengteT130 °C55 °C28,84 °C10 °CΔT₁ΔT₂tegenstroom

Warme olie (0,5 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) koelt af van 130 tot 55 °C in een tegenstroomwarmtewisselaar. Ze verwarmt 1 kg/s water (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) dat binnenkomt op 10 °C. Met U = 500 W/(m²·K), vind het benodigde warmtewisselend oppervlak A.

ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 130 → 55 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²

Antwoordenblad

  1. 1. ΔTlm = 19,96 K
  2. 2. ΔTlm = 54,61 K
  3. 3. A = 2,015 m²
  4. 4. U = 794,1 W/(m²·K)
  5. 5. A = 1,617 m²
  6. 6. A = 2,272 m²

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