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
длинаT110 °C55 °C45 °C25 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 110 до 55 °C, а холодный нагревается с 25 до 45 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 110 → 55 °CTc: 25 → 45 °C
ΔTlm = K
2.Лёгкая
длинаT120 °C50 °C40 °C20 °CΔT₁ΔT₂противоток

Противоточный теплообменник имеет площадь поверхности теплопередачи 2 m² и коэффициент теплопередачи 200 W/(m²·K). Горячий теплоноситель охлаждается с 120 до 50 °C, а холодный нагревается с 20 до 40 °C. Найдите тепловой поток Q̇.

A = 2 m²U = 200 W/(m²·K)Th: 120 → 50 °CTc: 20 → 40 °C
Q̇ = kW
3.Средняя
длинаT175 °C150 °C10 °C115 °CΔT₁ΔT₂прямоток

Прямоточный теплообменник передаёт 370 kW. Площадь его поверхности теплопередачи 15 m². Горячий теплоноситель охлаждается с 175 до 150 °C, а холодный нагревается с 10 до 115 °C. Найдите коэффициент теплопередачи U.

Q̇ = 370 kWA = 15 m²Th: 175 → 150 °CTc: 10 → 115 °C
U = W/(m²·K)
4.Средняя
длинаT115 °C80 °C25 °C50 °CΔT₁ΔT₂прямоток

Прямоточный теплообменник передаёт 120 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 115 до 80 °C, а холодный нагревается с 25 до 50 °C. Коэффициент теплопередачи 200 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь теплообмена A.

Q̇ = 120 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 115 → 80 °CTc: 25 → 50 °C
A = m²
5.Сложная
длинаT165 °C??10 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике у обоих потоков одинаковая теплоёмкость потока ṁ·cp = 1,5 kW/K. Горячий поток входит при 165 °C, а холодный — при 10 °C. Теплообменник имеет A = 6 m² и U = 800 W/(m²·K). Найдите температуру горячего потока на выходе Th,out.

Ch = Cc = 1,5 kW/KTh,in = 165 °CTc,in = 10 °CA = 6 m²U = 800 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.Сложная
длинаT130 °C25 °C?ΔT₁ΔT₂конденсирующийся пар

Пар конденсируется при постоянной температуре 130 °C на наружной поверхности труб конденсатора с площадью поверхности теплопередачи 8 m² и U = 2500 W/(m²·K). Охлаждающая вода (3 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) входит в трубы при 25 °C. Найдите температуру воды на выходе Tc,out.

Ts = 130 °CA = 8 m²U = 2500 W/(m²·K)ṁ = 3 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °C
Tc,out = °C

Ответы

  1. 1. ΔTlm = 45,27 K
  2. 2. Q̇ = 20,39 kW
  3. 3. U = 294,2 W/(m²·K)
  4. 4. A = 10,99 m²
  5. 5. Th,out = 46,9 °C
  6. 6. Tc,out = 108,7 °C

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