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.

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
длинаT90 °C45 °C25 °C10 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 90 до 45 °C, а холодный нагревается с 10 до 25 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 90 → 45 °CTc: 10 → 25 °C
ΔTlm = K
2.Лёгкая
длинаT145 °C80 °C125 °C25 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 145 до 80 °C, а холодный нагревается с 25 до 125 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 145 → 80 °CTc: 25 → 125 °C
ΔTlm = K
3.Средняя
длинаT145 °C90 °C80 °C10 °CΔT₁ΔT₂противоток

Противоточный теплообменник передаёт 70 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 145 до 90 °C, а холодный нагревается с 10 до 80 °C. Коэффициент теплопередачи 1000 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь теплообмена A.

Q̇ = 70 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 145 → 90 °CTc: 10 → 80 °C
A = m²
4.Средняя
длинаT175 °C135 °C10 °C55 °CΔT₁ΔT₂прямоток

Прямоточный теплообменник передаёт 380 kW. Площадь его поверхности теплопередачи 15 m². Горячий теплоноситель охлаждается с 175 до 135 °C, а холодный нагревается с 10 до 55 °C. Найдите коэффициент теплопередачи U.

Q̇ = 380 kWA = 15 m²Th: 175 → 135 °CTc: 10 → 55 °C
U = W/(m²·K)
5.Сложная
длинаT180 °C45 °C85,56 °C25 °CΔT₁ΔT₂противоток

Горячее масло (1,5 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) охлаждается с 180 до 45 °C в противоточном теплообменнике. Оно нагревает 2 kg/s воды (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), входящей при 25 °C. При U = 1500 W/(m²·K) найдите необходимую площадь теплообмена A.

ṁh = 1,5 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 180 → 45 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
6.Сложная
длинаT130 °C75 °C37,7 °C15 °CΔT₁ΔT₂противоток

Горячее масло (1,5 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) охлаждается с 130 до 75 °C в противоточном теплообменнике. Оно нагревает 2 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 = 1,5 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 130 → 75 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²

Ответы

  1. 1. ΔTlm = 48,46 K
  2. 2. ΔTlm = 34,6 K
  3. 3. A = 0,969 m²
  4. 4. U = 215,8 W/(m²·K)
  5. 5. A = 7,037 m²
  6. 6. A = 3,163 m²

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