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
длинаT165 °C150 °C15 °C45 °CΔT₁ΔT₂прямоток

В прямоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 165 до 150 °C, а холодный нагревается с 15 до 45 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 165 → 150 °CTc: 15 → 45 °C
ΔTlm = K
2.Лёгкая
длинаT120 °C105 °C65 °C20 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 120 до 105 °C, а холодный нагревается с 20 до 65 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 120 → 105 °CTc: 20 → 65 °C
ΔTlm = K
3.Средняя
длинаT110 °C95 °C30 °C65 °CΔT₁ΔT₂прямоток

Прямоточный теплообменник передаёт 60 kW. Площадь его поверхности теплопередачи 2 m². Горячий теплоноситель охлаждается с 110 до 95 °C, а холодный нагревается с 30 до 65 °C. Найдите коэффициент теплопередачи U.

Q̇ = 60 kWA = 2 m²Th: 110 → 95 °CTc: 30 → 65 °C
U = W/(m²·K)
4.Средняя
длинаT170 °C40 °C120 °C20 °CΔT₁ΔT₂противоток

Противоточный теплообменник передаёт 470 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 170 до 40 °C, а холодный нагревается с 20 до 120 °C. Коэффициент теплопередачи 200 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь теплообмена A.

Q̇ = 470 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 170 → 40 °CTc: 20 → 120 °C
A = m²
5.Сложная
длинаT125 °C100 °C29,59 °C25 °CΔT₁ΔT₂противоток

Горячее масло (0,5 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) охлаждается с 125 до 100 °C в противоточном теплообменнике. Оно нагревает 1,5 kg/s воды (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), входящей при 25 °C. При U = 200 W/(m²·K) найдите необходимую площадь теплообмена A.

ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 125 → 100 °Cṁc = 1,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²
6.Сложная
длинаT100 °C60 °C?10 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике «труба в трубе» горячее масло (0,5 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) течёт по внутренней трубе и охлаждается с 100 до 60 °C. Вода (0,3 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) входит в кольцевой зазор при 10 °C. Диаметр внутренней трубы 20 mm, а U = 400 W/(m²·K) отнесён к этому диаметру. Найдите необходимую длину трубы L.

ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 100 → 60 °Cṁc = 0,3 kg/sTc,in = 10 °CD = 20 mmU = 400 W/(m²·K)
L = m

Ответы

  1. 1. ΔTlm = 126,2 K
  2. 2. ΔTlm = 68,92 K
  3. 3. U = 588,5 W/(m²·K)
  4. 4. A = 71,78 m²
  5. 5. A = 1,695 m²
  6. 6. L = 31,42 m

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