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

В теплообменнике этанол с расходом 0,3 kg/s (cp = 2,44 kJ/(kg·K)) охлаждается с 100 до 40 °C. Найдите тепловой поток Q̇.

ṁ = 0,3 kg/scp = 2,44 kJ/(kg·K)T: 100 → 40 °C
Q̇ = kW
2.Лёгкая

В теплообменнике лёгкое масло с расходом 0,2 kg/s (cp = 2,1 kJ/(kg·K)) нагревается с 20 до 75 °C. Найдите тепловой поток Q̇.

ṁ = 0,2 kg/scp = 2,1 kJ/(kg·K)T: 20 → 75 °C
Q̇ = kW
3.Средняя
длинаT115 °C95 °C70 °C25 °CΔT₁ΔT₂противоток

Противоточный теплообменник передаёт 330 kW. Площадь его поверхности теплопередачи 2 m². Горячий теплоноситель охлаждается с 115 до 95 °C, а холодный нагревается с 25 до 70 °C. Найдите коэффициент теплопередачи U.

Q̇ = 330 kWA = 2 m²Th: 115 → 95 °CTc: 25 → 70 °C
U = W/(m²·K)
4.Средняя
длинаT80 °C60 °C30 °C50 °CΔT₁ΔT₂прямоток

Прямоточный теплообменник передаёт 470 kW. Площадь его поверхности теплопередачи 10 m². Горячий теплоноситель охлаждается с 80 до 60 °C, а холодный нагревается с 30 до 50 °C. Найдите коэффициент теплопередачи U.

Q̇ = 470 kWA = 10 m²Th: 80 → 60 °CTc: 30 → 50 °C
U = W/(m²·K)
5.Сложная
длинаT125 °C85 °C101,8 °C30 °CΔT₁ΔT₂противоток

Горячее масло (1,5 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) охлаждается с 125 до 85 °C в противоточном теплообменнике. Оно нагревает 0,5 kg/s воды (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), входящей при 30 °C. При U = 1500 W/(m²·K) найдите необходимую площадь теплообмена A.

ṁh = 1,5 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 125 → 85 °Cṁc = 0,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
6.Сложная
длинаT120 °C45 °C107,5 °C25 °CΔT₁ΔT₂противоток

Горячее масло (2 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) охлаждается с 120 до 45 °C в противоточном теплообменнике. Оно нагревает 1 kg/s воды (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), входящей при 25 °C. При U = 500 W/(m²·K) найдите необходимую площадь теплообмена A.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 120 → 45 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²

Ответы

  1. 1. Q̇ = 43,92 kW
  2. 2. Q̇ = 23,1 kW
  3. 3. U = 2916 W/(m²·K)
  4. 4. U = 1891 W/(m²·K)
  5. 5. A = 2,713 m²
  6. 6. A = 43,3 m²

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