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
длинаT95 °C75 °C20 °C60 °CΔT₁ΔT₂прямоток

В прямоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 95 до 75 °C, а холодный нагревается с 20 до 60 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 95 → 75 °CTc: 20 → 60 °C
ΔTlm = K
2.Лёгкая
длинаT110 °C70 °C?20 °CΔT₁ΔT₂противоток

Горячее масло (2 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) охлаждается с 110 до 70 °C в противоточном теплообменнике. Оно нагревает 1 kg/s воды (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), входящей при 20 °C. Потерь тепла в окружающую среду нет. Найдите температуру воды на выходе Tc,out.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 110 → 70 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °C
Tc,out = °C
3.Средняя
длинаT145 °C120 °C25 °C40 °CΔT₁ΔT₂прямоток

Прямоточный теплообменник передаёт 70 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 145 до 120 °C, а холодный нагревается с 25 до 40 °C. Коэффициент теплопередачи 800 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь теплообмена A.

Q̇ = 70 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 145 → 120 °CTc: 25 → 40 °C
A = m²
4.Средняя
длинаT115 °C85 °C60 °C20 °CΔT₁ΔT₂противоток

Противоточный теплообменник передаёт 120 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 115 до 85 °C, а холодный нагревается с 20 до 60 °C. Коэффициент теплопередачи 1000 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь теплообмена A.

Q̇ = 120 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 115 → 85 °CTc: 20 → 60 °C
A = m²
5.Сложная
длинаT145 °C??15 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике у обоих потоков одинаковая теплоёмкость потока ṁ·cp = 4 kW/K. Горячий поток входит при 145 °C, а холодный — при 15 °C. Теплообменник имеет A = 6 m² и U = 200 W/(m²·K). Найдите температуру горячего потока на выходе Th,out.

Ch = Cc = 4 kW/KTh,in = 145 °CTc,in = 15 °CA = 6 m²U = 200 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.Сложная
длинаT100 °C70 °C31,51 °C15 °CΔT₁ΔT₂противоток

Горячее масло (0,5 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) охлаждается с 100 до 70 °C в противоточном теплообменнике. Оно нагревает 0,5 kg/s воды (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), входящей при 15 °C. При U = 800 W/(m²·K) найдите необходимую площадь теплообмена A.

ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 100 → 70 °Cṁc = 0,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²

Ответы

  1. 1. ΔTlm = 37,28 K
  2. 2. Tc,out = 67,85 °C
  3. 3. A = 0,887 m²
  4. 4. A = 2,005 m²
  5. 5. Th,out = 115 °C
  6. 6. A = 0,7012 m²

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