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
длинаT160 °C65 °C45 °C25 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 160 до 65 °C, а холодный нагревается с 25 до 45 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 160 → 65 °CTc: 25 → 45 °C
ΔTlm = K
2.Лёгкая
длинаT100 °C35 °C30 °C10 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 100 до 35 °C, а холодный нагревается с 10 до 30 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 100 → 35 °CTc: 10 → 30 °C
ΔTlm = K
3.Средняя
длинаT95 °C35 °C25 °C15 °CΔT₁ΔT₂противоток

Противоточный теплообменник передаёт 340 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 95 до 35 °C, а холодный нагревается с 15 до 25 °C. Коэффициент теплопередачи 1000 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь теплообмена A.

Q̇ = 340 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 95 → 35 °CTc: 15 → 25 °C
A = m²
4.Средняя
длинаT150 °C95 °C40 °C10 °CΔT₁ΔT₂противоток

Противоточный теплообменник передаёт 40 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 150 до 95 °C, а холодный нагревается с 10 до 40 °C. Коэффициент теплопередачи 500 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь теплообмена A.

Q̇ = 40 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 150 → 95 °CTc: 10 → 40 °C
A = m²
5.Сложная
длинаT135 °C??25 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике у обоих потоков одинаковая теплоёмкость потока ṁ·cp = 3 kW/K. Горячий поток входит при 135 °C, а холодный — при 25 °C. Теплообменник имеет A = 4 m² и U = 300 W/(m²·K). Найдите температуру горячего потока на выходе Th,out.

Ch = Cc = 3 kW/KTh,in = 135 °CTc,in = 25 °CA = 4 m²U = 300 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.Сложная
длинаT155 °C80 °C?10 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике «труба в трубе» горячее масло (0,3 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) течёт по внутренней трубе и охлаждается с 155 до 80 °C. Вода (0,8 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) входит в кольцевой зазор при 10 °C. Диаметр внутренней трубы 40 mm, а U = 300 W/(m²·K) отнесён к этому диаметру. Найдите необходимую длину трубы L.

ṁh = 0,3 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 155 → 80 °Cṁc = 0,8 kg/sTc,in = 10 °CD = 40 mmU = 300 W/(m²·K)
L = m

Ответы

  1. 1. ΔTlm = 71,02 K
  2. 2. ΔTlm = 43,71 K
  3. 3. A = 8,519 m²
  4. 4. A = 0,8251 m²
  5. 5. Th,out = 103,6 °C
  6. 6. L = 14,19 m

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