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

В теплообменнике этанол с расходом 3 kg/s (cp = 2,44 kJ/(kg·K)) охлаждается с 60 до 45 °C. Найдите тепловой поток Q̇.

ṁ = 3 kg/scp = 2,44 kJ/(kg·K)T: 60 → 45 °C
Q̇ = kW
2.Лёгкая
длинаT165 °C45 °C80 °C15 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 165 до 45 °C, а холодный нагревается с 15 до 80 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 165 → 45 °CTc: 15 → 80 °C
ΔTlm = K
3.Средняя
длинаT130 °C115 °C100 °C30 °CΔT₁ΔT₂противоток

Противоточный теплообменник передаёт 420 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 130 до 115 °C, а холодный нагревается с 30 до 100 °C. Коэффициент теплопередачи 500 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь теплообмена A.

Q̇ = 420 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 130 → 115 °CTc: 30 → 100 °C
A = m²
4.Средняя
длинаT110 °C50 °C75 °C30 °CΔT₁ΔT₂противоток

Противоточный теплообменник передаёт 330 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 110 до 50 °C, а холодный нагревается с 30 до 75 °C. Коэффициент теплопередачи 1500 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь теплообмена A.

Q̇ = 330 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 110 → 50 °CTc: 30 → 75 °C
A = m²
5.Сложная
длинаT100 °C40 °C30,07 °C15 °CΔT₁ΔT₂противоток

Горячее масло (1,5 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) охлаждается с 100 до 40 °C в противоточном теплообменнике. Оно нагревает 3 kg/s воды (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), входящей при 15 °C. При U = 500 W/(m²·K) найдите необходимую площадь теплообмена A.

ṁh = 1,5 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 100 → 40 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²
6.Сложная
длинаT90 °C??10 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике у обоих потоков одинаковая теплоёмкость потока ṁ·cp = 4 kW/K. Горячий поток входит при 90 °C, а холодный — при 10 °C. Теплообменник имеет A = 3 m² и U = 800 W/(m²·K). Найдите температуру горячего потока на выходе Th,out.

Ch = Cc = 4 kW/KTh,in = 90 °CTc,in = 10 °CA = 3 m²U = 800 W/(m²·K)
Th,out = °C

Ответы

  1. 1. Q̇ = 109,8 kW
  2. 2. ΔTlm = 52,81 K
  3. 3. A = 15,91 m²
  4. 4. A = 8,208 m²
  5. 5. A = 8,654 m²
  6. 6. Th,out = 60 °C

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