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
длинаT170 °C40 °C150 °C15 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 170 до 40 °C, а холодный нагревается с 15 до 150 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 170 → 40 °CTc: 15 → 150 °C
ΔTlm = K
2.Лёгкая
длинаT125 °C40 °C95 °C25 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 125 до 40 °C, а холодный нагревается с 25 до 95 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 125 → 40 °CTc: 25 → 95 °C
ΔTlm = K
3.Средняя
длинаT170 °C55 °C120 °C30 °CΔT₁ΔT₂противоток

Противоточный теплообменник передаёт 90 kW. Площадь его поверхности теплопередачи 6 m². Горячий теплоноситель охлаждается с 170 до 55 °C, а холодный нагревается с 30 до 120 °C. Найдите коэффициент теплопередачи U.

Q̇ = 90 kWA = 6 m²Th: 170 → 55 °CTc: 30 → 120 °C
U = W/(m²·K)
4.Средняя
длинаT170 °C50 °C125 °C10 °CΔT₁ΔT₂противоток

Противоточный теплообменник передаёт 210 kW. Площадь его поверхности теплопередачи 1 m². Горячий теплоноситель охлаждается с 170 до 50 °C, а холодный нагревается с 10 до 125 °C. Найдите коэффициент теплопередачи U.

Q̇ = 210 kWA = 1 m²Th: 170 → 50 °CTc: 10 → 125 °C
U = W/(m²·K)
5.Сложная
длинаT100 °C65 °C?15 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике «труба в трубе» горячее масло (0,3 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) течёт по внутренней трубе и охлаждается с 100 до 65 °C. Вода (1,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) входит в кольцевой зазор при 15 °C. Диаметр внутренней трубы 20 mm, а U = 400 W/(m²·K) отнесён к этому диаметру. Найдите необходимую длину трубы L.

ṁh = 0,3 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 100 → 65 °Cṁc = 1,5 kg/sTc,in = 15 °CD = 20 mmU = 400 W/(m²·K)
L = m
6.Сложная
длинаT105 °C??20 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике у обоих потоков одинаковая теплоёмкость потока ṁ·cp = 2 kW/K. Горячий поток входит при 105 °C, а холодный — при 20 °C. Теплообменник имеет A = 4 m² и U = 200 W/(m²·K). Найдите температуру горячего потока на выходе Th,out.

Ch = Cc = 2 kW/KTh,in = 105 °CTc,in = 20 °CA = 4 m²U = 200 W/(m²·K)
Th,out = °C

Ответы

  1. 1. ΔTlm = 22,41 K
  2. 2. ΔTlm = 21,64 K
  3. 3. U = 415,9 W/(m²·K)
  4. 4. U = 4947 W/(m²·K)
  5. 5. L = 14,94 m
  6. 6. Th,out = 80,71 °C

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