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
длинаT175 °C65 °C120 °C20 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 175 до 65 °C, а холодный нагревается с 20 до 120 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 175 → 65 °CTc: 20 → 120 °C
ΔTlm = K
2.Лёгкая

В теплообменнике вода с расходом 2 kg/s (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) охлаждается с 110 до 90 °C. Найдите тепловой поток Q̇.

ṁ = 2 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)T: 110 → 90 °C
Q̇ = kW
3.Средняя
длинаT175 °C150 °C15 °C90 °CΔT₁ΔT₂прямоток

Прямоточный теплообменник передаёт 440 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 175 до 150 °C, а холодный нагревается с 15 до 90 °C. Коэффициент теплопередачи 200 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь теплообмена A.

Q̇ = 440 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 175 → 150 °CTc: 15 → 90 °C
A = m²
4.Средняя
длинаT155 °C65 °C75 °C10 °CΔT₁ΔT₂противоток

Противоточный теплообменник передаёт 320 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 155 до 65 °C, а холодный нагревается с 10 до 75 °C. Коэффициент теплопередачи 1000 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь теплообмена A.

Q̇ = 320 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 155 → 65 °CTc: 10 → 75 °C
A = m²
5.Сложная
длинаT135 °C100 °C?25 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике «труба в трубе» горячее масло (0,3 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) течёт по внутренней трубе и охлаждается с 135 до 100 °C. Вода (0,3 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) входит в кольцевой зазор при 25 °C. Диаметр внутренней трубы 32 mm, а U = 200 W/(m²·K) отнесён к этому диаметру. Найдите необходимую длину трубы L.

ṁh = 0,3 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 135 → 100 °Cṁc = 0,3 kg/sTc,in = 25 °CD = 32 mmU = 200 W/(m²·K)
L = m
6.Сложная
длинаT145 °C70 °C?10 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике «труба в трубе» горячее масло (0,8 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) течёт по внутренней трубе и охлаждается с 145 до 70 °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 = 250 W/(m²·K) отнесён к этому диаметру. Найдите необходимую длину трубы L.

ṁh = 0,8 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 145 → 70 °Cṁc = 1 kg/sTc,in = 10 °CD = 32 mmU = 250 W/(m²·K)
L = m

Ответы

  1. 1. ΔTlm = 49,83 K
  2. 2. Q̇ = 167,2 kW
  3. 3. A = 21,58 m²
  4. 4. A = 4,796 m²
  5. 5. L = 15,95 m
  6. 6. L = 76,59 m

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