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
длинаT105 °C30 °C25 °C15 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 105 до 30 °C, а холодный нагревается с 15 до 25 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 105 → 30 °CTc: 15 → 25 °C
ΔTlm = K
2.Лёгкая
длинаT100 °C55 °C50 °C20 °CΔT₁ΔT₂противоток

Противоточный теплообменник имеет площадь поверхности теплопередачи 2,5 m² и коэффициент теплопередачи 200 W/(m²·K). Горячий теплоноситель охлаждается с 100 до 55 °C, а холодный нагревается с 20 до 50 °C. Найдите тепловой поток Q̇.

A = 2,5 m²U = 200 W/(m²·K)Th: 100 → 55 °CTc: 20 → 50 °C
Q̇ = kW
3.Средняя
длинаT120 °C90 °C25 °C15 °CΔT₁ΔT₂противоток

Противоточный теплообменник передаёт 250 kW. Площадь его поверхности теплопередачи 2,5 m². Горячий теплоноситель охлаждается с 120 до 90 °C, а холодный нагревается с 15 до 25 °C. Найдите коэффициент теплопередачи U.

Q̇ = 250 kWA = 2,5 m²Th: 120 → 90 °CTc: 15 → 25 °C
U = W/(m²·K)
4.Средняя
длинаT95 °C70 °C55 °C20 °CΔT₁ΔT₂противоток

Противоточный теплообменник передаёт 50 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 95 до 70 °C, а холодный нагревается с 20 до 55 °C. Коэффициент теплопередачи 1500 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь теплообмена A.

Q̇ = 50 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 95 → 70 °CTc: 20 → 55 °C
A = m²
5.Сложная
длинаT125 °C??20 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике у обоих потоков одинаковая теплоёмкость потока ṁ·cp = 2 kW/K. Горячий поток входит при 125 °C, а холодный — при 20 °C. Теплообменник имеет A = 5 m² и U = 800 W/(m²·K). Найдите температуру горячего потока на выходе Th,out.

Ch = Cc = 2 kW/KTh,in = 125 °CTc,in = 20 °CA = 5 m²U = 800 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.Сложная
длинаT110 °C80 °C?10 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике «труба в трубе» горячее масло (1 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) течёт по внутренней трубе и охлаждается с 110 до 80 °C. Вода (1 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) входит в кольцевой зазор при 10 °C. Диаметр внутренней трубы 25 mm, а U = 300 W/(m²·K) отнесён к этому диаметру. Найдите необходимую длину трубы L.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 110 → 80 °Cṁc = 1 kg/sTc,in = 10 °CD = 25 mmU = 300 W/(m²·K)
L = m

Ответы

  1. 1. ΔTlm = 38,83 K
  2. 2. Q̇ = 21,03 kW
  3. 3. U = 1182 W/(m²·K)
  4. 4. A = 0,7438 m²
  5. 5. Th,out = 55 °C
  6. 6. L = 38,26 m

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