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 °C50 °C35 °C25 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 95 до 50 °C, а холодный нагревается с 25 до 35 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 95 → 50 °CTc: 25 → 35 °C
ΔTlm = K
2.Лёгкая

В теплообменнике лёгкое масло с расходом 0,8 kg/s (cp = 2,1 kJ/(kg·K)) охлаждается с 105 до 55 °C. Найдите тепловой поток Q̇.

ṁ = 0,8 kg/scp = 2,1 kJ/(kg·K)T: 105 → 55 °C
Q̇ = kW
3.Средняя
длинаT105 °C90 °C15 °C55 °CΔT₁ΔT₂прямоток

Прямоточный теплообменник передаёт 390 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 105 до 90 °C, а холодный нагревается с 15 до 55 °C. Коэффициент теплопередачи 1000 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь теплообмена A.

Q̇ = 390 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 105 → 90 °CTc: 15 → 55 °C
A = m²
4.Средняя
длинаT150 °C30 °C125 °C15 °CΔT₁ΔT₂противоток

Противоточный теплообменник передаёт 460 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 150 до 30 °C, а холодный нагревается с 15 до 125 °C. Коэффициент теплопередачи 1000 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь теплообмена A.

Q̇ = 460 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 150 → 30 °CTc: 15 → 125 °C
A = m²
5.Сложная
длинаT130 °C110 °C26,51 °C10 °CΔT₁ΔT₂противоток

Горячее масло (1,5 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) охлаждается с 130 до 110 °C в противоточном теплообменнике. Оно нагревает 1 kg/s воды (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), входящей при 10 °C. При U = 200 W/(m²·K) найдите необходимую площадь теплообмена A.

ṁh = 1,5 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 130 → 110 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²
6.Сложная
длинаT150 °C70 °C50,89 °C15 °CΔT₁ΔT₂противоток

Горячее масло (1,5 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) охлаждается с 150 до 70 °C в противоточном теплообменнике. Оно нагревает 2 kg/s воды (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), входящей при 15 °C. При U = 1500 W/(m²·K) найдите необходимую площадь теплообмена A.

ṁh = 1,5 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 150 → 70 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²

Ответы

  1. 1. ΔTlm = 39,98 K
  2. 2. Q̇ = 84 kW
  3. 3. A = 6,697 m²
  4. 4. A = 23,5 m²
  5. 5. A = 3,391 m²
  6. 6. A = 2,67 m²

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