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
lengteT95 °C60 °C45 °C30 °CΔT₁ΔT₂tegenstroom

Een tegenstroomwarmtewisselaar heeft een warmtewisselend oppervlak van 1,5 m² en een warmtedoorgangscoëfficiënt van 1500 W/(m²·K). De warme vloeistof koelt af van 95 tot 60 °C en de koude vloeistof warmt op van 30 tot 45 °C. Vind de overgedragen warmtestroom Q̇.

A = 1,5 m²U = 1500 W/(m²·K)Th: 95 → 60 °CTc: 30 → 45 °C
Q̇ = kW
2.Makkelijk
lengteT180 °C70 °C55 °C25 °CΔT₁ΔT₂tegenstroom

Een tegenstroomwarmtewisselaar heeft een warmtewisselend oppervlak van 12 m² en een warmtedoorgangscoëfficiënt van 200 W/(m²·K). De warme vloeistof koelt af van 180 tot 70 °C en de koude vloeistof warmt op van 25 tot 55 °C. Vind de overgedragen warmtestroom Q̇.

A = 12 m²U = 200 W/(m²·K)Th: 180 → 70 °CTc: 25 → 55 °C
Q̇ = kW
3.Gemiddeld
lengteT135 °C85 °C100 °C15 °CΔT₁ΔT₂tegenstroom

Een tegenstroomwarmtewisselaar draagt 460 kW over. De warme vloeistof koelt af van 135 tot 85 °C en de koude vloeistof warmt op van 15 tot 100 °C. De warmtedoorgangscoëfficiënt is 200 W/(m²·K). Vind het benodigde warmtewisselend oppervlak A.

Q̇ = 460 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 135 → 85 °CTc: 15 → 100 °C
A = m²
4.Gemiddeld
lengteT155 °C80 °C15 °C30 °CΔT₁ΔT₂meestroom

Een meestroomwarmtewisselaar draagt 170 kW over. De warme vloeistof koelt af van 155 tot 80 °C en de koude vloeistof warmt op van 15 tot 30 °C. De warmtedoorgangscoëfficiënt is 1000 W/(m²·K). Vind het benodigde warmtewisselend oppervlak A.

Q̇ = 170 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 155 → 80 °CTc: 15 → 30 °C
A = m²
5.Moeilijk
lengteT175 °C155 °C20,98 °C15 °CΔT₁ΔT₂tegenstroom

Warme olie (0,5 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) koelt af van 175 tot 155 °C in een tegenstroomwarmtewisselaar. Ze verwarmt 1 kg/s water (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) dat binnenkomt op 15 °C. Met U = 300 W/(m²·K), vind het benodigde warmtewisselend oppervlak A.

ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 175 → 155 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²
6.Moeilijk
lengteT160 °C95 °C122,3 °C15 °CΔT₁ΔT₂tegenstroom

Warme olie (1,5 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) koelt af van 160 tot 95 °C in een tegenstroomwarmtewisselaar. Ze verwarmt 0,5 kg/s water (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) dat binnenkomt op 15 °C. Met U = 1500 W/(m²·K), vind het benodigde warmtewisselend oppervlak A.

ṁh = 1,5 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 160 → 95 °Cṁc = 0,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²

Antwoordenblad

  1. 1. Q̇ = 88,09 kW
  2. 2. Q̇ = 187,9 kW
  3. 3. A = 45,55 m²
  4. 4. A = 1,945 m²
  5. 5. A = 0,5673 m²
  6. 6. A = 2,659 m²

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