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
длинаT110 °C65 °C45 °C15 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 110 до 65 °C, а холодный нагревается с 15 до 45 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 110 → 65 °CTc: 15 → 45 °C
ΔTlm = K
2.Лёгкая
длинаT165 °C110 °C110 °C20 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 165 до 110 °C, а холодный нагревается с 20 до 110 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 165 → 110 °CTc: 20 → 110 °C
ΔTlm = K
3.Средняя
длинаT115 °C90 °C45 °C10 °CΔT₁ΔT₂противоток

Противоточный теплообменник передаёт 150 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 115 до 90 °C, а холодный нагревается с 10 до 45 °C. Коэффициент теплопередачи 500 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь теплообмена A.

Q̇ = 150 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 115 → 90 °CTc: 10 → 45 °C
A = m²
4.Средняя
длинаT150 °C110 °C100 °C25 °CΔT₁ΔT₂противоток

Противоточный теплообменник передаёт 350 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 150 до 110 °C, а холодный нагревается с 25 до 100 °C. Коэффициент теплопередачи 300 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь теплообмена A.

Q̇ = 350 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 150 → 110 °CTc: 25 → 100 °C
A = m²
5.Сложная
длинаT125 °C90 °C?10 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике «труба в трубе» горячее масло (0,2 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) течёт по внутренней трубе и охлаждается с 125 до 90 °C. Вода (1 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) входит в кольцевой зазор при 10 °C. Диаметр внутренней трубы 32 mm, а U = 150 W/(m²·K) отнесён к этому диаметру. Найдите необходимую длину трубы L.

ṁh = 0,2 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 125 → 90 °Cṁc = 1 kg/sTc,in = 10 °CD = 32 mmU = 150 W/(m²·K)
L = m
6.Сложная
длинаT95 °C??15 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике у обоих потоков одинаковая теплоёмкость потока ṁ·cp = 2 kW/K. Горячий поток входит при 95 °C, а холодный — при 15 °C. Теплообменник имеет A = 3 m² и U = 200 W/(m²·K). Найдите температуру горячего потока на выходе Th,out.

Ch = Cc = 2 kW/KTh,in = 95 °CTc,in = 15 °CA = 3 m²U = 200 W/(m²·K)
Th,out = °C

Ответы

  1. 1. ΔTlm = 57,17 K
  2. 2. ΔTlm = 71,07 K
  3. 3. A = 4,006 m²
  4. 4. A = 17,69 m²
  5. 5. L = 12,27 m
  6. 6. Th,out = 76,54 °C

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