Теплообменники (LMTD): лист заданий с ответами

Бесплатный лист заданий для печати по теме «Теплообменники (LMTD)»: 6 задач от простых до экзаменационного уровня, с ответами. Распечатайте его или сохраните как PDF.

Новый лист заданийЗаниматься онлайн с подсказками

Для преподавателей: можно бесплатно печатать, копировать и использовать на занятиях. Каждый новый лист содержит новые значения и собственные ответы. Будем благодарны за ссылку на ExamProblems на странице вашего курса.

Имя: ____________________   Дата: ____________

1.Лёгкая

В теплообменнике вода с расходом 1 kg/s (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) охлаждается с 95 до 40 °C. Найдите тепловой поток Q̇.

ṁ = 1 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)T: 95 → 40 °C
Q̇ = kW
2.Лёгкая

В теплообменнике лёгкое масло с расходом 3 kg/s (cp = 2,1 kJ/(kg·K)) нагревается с 20 до 90 °C. Найдите тепловой поток Q̇.

ṁ = 3 kg/scp = 2,1 kJ/(kg·K)T: 20 → 90 °C
Q̇ = kW
3.Средняя
длинаT170 °C90 °C75 °C15 °CΔT₁ΔT₂противоток

Противоточный теплообменник передаёт 380 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 170 до 90 °C, а холодный нагревается с 15 до 75 °C. Коэффициент теплопередачи 300 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь теплообмена A.

Q̇ = 380 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 170 → 90 °CTc: 15 → 75 °C
A = m²
4.Средняя
длинаT145 °C85 °C10 °C30 °CΔT₁ΔT₂прямоток

Прямоточный теплообменник передаёт 170 kW. Площадь его поверхности теплопередачи 8 m². Горячий теплоноситель охлаждается с 145 до 85 °C, а холодный нагревается с 10 до 30 °C. Найдите коэффициент теплопередачи U.

Q̇ = 170 kWA = 8 m²Th: 145 → 85 °CTc: 10 → 30 °C
U = W/(m²·K)
5.Сложная
длинаT110 °C50 °C37,94 °C20 °CΔT₁ΔT₂противоток

Горячее масло (1,5 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) охлаждается с 110 до 50 °C в противоточном теплообменнике. Оно нагревает 3 kg/s воды (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), входящей при 20 °C. При U = 500 W/(m²·K) найдите необходимую площадь теплообмена A.

ṁh = 1,5 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 110 → 50 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²
6.Сложная
длинаT160 °C60 °C65,02 °C10 °CΔT₁ΔT₂противоток

Горячее масло (2 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) охлаждается с 160 до 60 °C в противоточном теплообменнике. Оно нагревает 2 kg/s воды (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), входящей при 10 °C. При U = 500 W/(m²·K) найдите необходимую площадь теплообмена A.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 160 → 60 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²

Ответы

  1. 1. Q̇ = 229,9 kW
  2. 2. Q̇ = 441 kW
  3. 3. A = 14,97 m²
  4. 4. U = 238,5 W/(m²·K)
  5. 5. A = 9,376 m²
  6. 6. A = 13,12 m²

Полные пошаговые решения: занимайтесь этой темой на examproblems.com.