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 °C40 °C45 °C15 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 90 до 40 °C, а холодный нагревается с 15 до 45 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 90 → 40 °CTc: 15 → 45 °C
ΔTlm = K
2.Лёгкая
длинаT125 °C100 °C25 °C70 °CΔT₁ΔT₂прямоток

В прямоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 125 до 100 °C, а холодный нагревается с 25 до 70 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 125 → 100 °CTc: 25 → 70 °C
ΔTlm = K
3.Средняя
длинаT120 °C70 °C105 °C25 °CΔT₁ΔT₂противоток

Противоточный теплообменник передаёт 330 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 120 до 70 °C, а холодный нагревается с 25 до 105 °C. Коэффициент теплопередачи 500 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь теплообмена A.

Q̇ = 330 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 120 → 70 °CTc: 25 → 105 °C
A = m²
4.Средняя
длинаT105 °C70 °C15 °C30 °CΔT₁ΔT₂прямоток

Прямоточный теплообменник передаёт 160 kW. Площадь его поверхности теплопередачи 1 m². Горячий теплоноситель охлаждается с 105 до 70 °C, а холодный нагревается с 15 до 30 °C. Найдите коэффициент теплопередачи U.

Q̇ = 160 kWA = 1 m²Th: 105 → 70 °CTc: 15 → 30 °C
U = W/(m²·K)
5.Сложная
длинаT95 °C65 °C41,51 °C25 °CΔT₁ΔT₂противоток

Горячее масло (2 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) охлаждается с 95 до 65 °C в противоточном теплообменнике. Оно нагревает 2 kg/s воды (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), входящей при 25 °C. При U = 300 W/(m²·K) найдите необходимую площадь теплообмена A.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 95 → 65 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²
6.Сложная
длинаT125 °C50 °C22,48 °C15 °CΔT₁ΔT₂противоток

Горячее масло (0,5 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) охлаждается с 125 до 50 °C в противоточном теплообменнике. Оно нагревает 3 kg/s воды (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), входящей при 15 °C. При U = 200 W/(m²·K) найдите необходимую площадь теплообмена A.

ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 125 → 50 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²

Ответы

  1. 1. ΔTlm = 34,03 K
  2. 2. ΔTlm = 58,14 K
  3. 3. A = 24,17 m²
  4. 4. U = 2595 W/(m²·K)
  5. 5. A = 9,91 m²
  6. 6. A = 7,461 m²

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