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
длинаT180 °C45 °C120 °C10 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 180 до 45 °C, а холодный нагревается с 10 до 120 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 180 → 45 °CTc: 10 → 120 °C
ΔTlm = K
2.Лёгкая
длинаT145 °C100 °C115 °C25 °CΔT₁ΔT₂противоток

Противоточный теплообменник имеет площадь поверхности теплопередачи 12 m² и коэффициент теплопередачи 500 W/(m²·K). Горячий теплоноситель охлаждается с 145 до 100 °C, а холодный нагревается с 25 до 115 °C. Найдите тепловой поток Q̇.

A = 12 m²U = 500 W/(m²·K)Th: 145 → 100 °CTc: 25 → 115 °C
Q̇ = kW
3.Средняя
длинаT100 °C60 °C50 °C25 °CΔT₁ΔT₂противоток

Противоточный теплообменник передаёт 260 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 100 до 60 °C, а холодный нагревается с 25 до 50 °C. Коэффициент теплопередачи 800 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь теплообмена A.

Q̇ = 260 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 100 → 60 °CTc: 25 → 50 °C
A = m²
4.Средняя
длинаT140 °C40 °C110 °C25 °CΔT₁ΔT₂противоток

Противоточный теплообменник передаёт 110 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 140 до 40 °C, а холодный нагревается с 25 до 110 °C. Коэффициент теплопередачи 300 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь теплообмена A.

Q̇ = 110 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 140 → 40 °CTc: 25 → 110 °C
A = m²
5.Сложная
длинаT95 °C60 °C62,75 °C10 °CΔT₁ΔT₂противоток

Горячее масло (1,5 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) охлаждается с 95 до 60 °C в противоточном теплообменнике. Оно нагревает 0,5 kg/s воды (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), входящей при 10 °C. При U = 300 W/(m²·K) найдите необходимую площадь теплообмена A.

ṁh = 1,5 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 95 → 60 °Cṁc = 0,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²
6.Сложная
длинаT150 °C55 °C51,14 °C25 °CΔT₁ΔT₂противоток

Горячее масло (0,5 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) охлаждается с 150 до 55 °C в противоточном теплообменнике. Оно нагревает 1 kg/s воды (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), входящей при 25 °C. При U = 1000 W/(m²·K) найдите необходимую площадь теплообмена A.

ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 150 → 55 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²

Ответы

  1. 1. ΔTlm = 46,38 K
  2. 2. Q̇ = 294,7 kW
  3. 3. A = 7,728 m²
  4. 4. A = 16,94 m²
  5. 5. A = 9,079 m²
  6. 6. A = 1,892 m²

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