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 1,2 kg/s ethanol (cp = 2,44 kJ/(kg·K)) verwarmd van 10 tot 90 °C. Vind de overgedragen warmtestroom Q̇.

ṁ = 1,2 kg/scp = 2,44 kJ/(kg·K)T: 10 → 90 °C
Q̇ = kW
2.Makkelijk
lengteT140 °C70 °C35 °C25 °CΔT₁ΔT₂tegenstroom

In een tegenstroomwarmtewisselaar koelt de warme vloeistof af van 140 tot 70 °C terwijl de koude vloeistof opwarmt van 25 tot 35 °C. Vind het logaritmisch gemiddeld temperatuurverschil ΔTlm.

Th: 140 → 70 °CTc: 25 → 35 °C
ΔTlm = K
3.Gemiddeld
lengteT110 °C90 °C10 °C50 °CΔT₁ΔT₂meestroom

Een meestroomwarmtewisselaar draagt 500 kW over. De warme vloeistof koelt af van 110 tot 90 °C en de koude vloeistof warmt op van 10 tot 50 °C. De warmtedoorgangscoëfficiënt is 500 W/(m²·K). Vind het benodigde warmtewisselend oppervlak A.

Q̇ = 500 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 110 → 90 °CTc: 10 → 50 °C
A = m²
4.Gemiddeld
lengteT80 °C50 °C30 °C10 °CΔT₁ΔT₂tegenstroom

Een tegenstroomwarmtewisselaar draagt 120 kW over. De warme vloeistof koelt af van 80 tot 50 °C en de koude vloeistof warmt op van 10 tot 30 °C. De warmtedoorgangscoëfficiënt is 1000 W/(m²·K). Vind het benodigde warmtewisselend oppervlak A.

Q̇ = 120 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 80 → 50 °CTc: 10 → 30 °C
A = m²
5.Moeilijk
lengteT175 °C??10 °CΔT₁ΔT₂tegenstroom

In een tegenstroomwarmtewisselaar hebben beide stromen dezelfde warmtecapaciteitsstroom, ṁ·cp = 1,5 kW/K. De warme stroom komt binnen op 175 °C en de koude stroom op 10 °C. De wisselaar heeft A = 2 m² en U = 300 W/(m²·K). Vind de uittredetemperatuur van de warme stroom Th,out.

Ch = Cc = 1,5 kW/KTh,in = 175 °CTc,in = 10 °CA = 2 m²U = 300 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.Moeilijk
lengteT95 °C??20 °CΔT₁ΔT₂tegenstroom

In een tegenstroomwarmtewisselaar hebben beide stromen dezelfde warmtecapaciteitsstroom, ṁ·cp = 0,5 kW/K. De warme stroom komt binnen op 95 °C en de koude stroom op 20 °C. De wisselaar heeft A = 2 m² en U = 300 W/(m²·K). Vind de uittredetemperatuur van de warme stroom Th,out.

Ch = Cc = 0,5 kW/KTh,in = 95 °CTc,in = 20 °CA = 2 m²U = 300 W/(m²·K)
Th,out = °C

Antwoordenblad

  1. 1. Q̇ = 234,2 kW
  2. 2. ΔTlm = 70,81 K
  3. 3. A = 15,27 m²
  4. 4. A = 2,678 m²
  5. 5. Th,out = 127,9 °C
  6. 6. Th,out = 54,09 °C

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