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
длинаT90 °C60 °C50 °C25 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 90 до 60 °C, а холодный нагревается с 25 до 50 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 90 → 60 °CTc: 25 → 50 °C
ΔTlm = K
2.Лёгкая
длинаT140 °C90 °C?30 °CΔT₁ΔT₂противоток

Горячее масло (1,5 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) охлаждается с 140 до 90 °C в противоточном теплообменнике. Оно нагревает 0,8 kg/s воды (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), входящей при 30 °C. Потерь тепла в окружающую среду нет. Найдите температуру воды на выходе Tc,out.

ṁh = 1,5 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 140 → 90 °Cṁc = 0,8 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °C
Tc,out = °C
3.Средняя
длинаT100 °C70 °C10 °C40 °CΔT₁ΔT₂прямоток

Прямоточный теплообменник передаёт 100 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 100 до 70 °C, а холодный нагревается с 10 до 40 °C. Коэффициент теплопередачи 500 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь теплообмена A.

Q̇ = 100 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 100 → 70 °CTc: 10 → 40 °C
A = m²
4.Средняя
длинаT180 °C150 °C10 °C55 °CΔT₁ΔT₂прямоток

Прямоточный теплообменник передаёт 50 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 180 до 150 °C, а холодный нагревается с 10 до 55 °C. Коэффициент теплопередачи 300 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь теплообмена A.

Q̇ = 50 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 180 → 150 °CTc: 10 → 55 °C
A = m²
5.Сложная
длинаT105 °C50 °C62,89 °C30 °CΔT₁ΔT₂противоток

Горячее масло (1,5 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) охлаждается с 105 до 50 °C в противоточном теплообменнике. Оно нагревает 1,5 kg/s воды (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), входящей при 30 °C. При U = 500 W/(m²·K) найдите необходимую площадь теплообмена A.

ṁh = 1,5 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 105 → 50 °Cṁc = 1,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²
6.Сложная
длинаT125 °C100 °C38,76 °C25 °CΔT₁ΔT₂противоток

Горячее масло (2 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) охлаждается с 125 до 100 °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 = 2 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 125 → 100 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²

Ответы

  1. 1. ΔTlm = 37,44 K
  2. 2. Tc,out = 81,58 °C
  3. 3. A = 3,662 m²
  4. 4. A = 1,293 m²
  5. 5. A = 13,89 m²
  6. 6. A = 0,9525 m²

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