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 вода с расходом 1,2 kg/s (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) охлаждается с 85 до 60 °C. Найдите тепловой поток Q̇.

ṁ = 1,2 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)T: 85 → 60 °C
Q̇ = kW
2.Лёгкая
длинаT100 °C50 °C85 °C25 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 100 до 50 °C, а холодный нагревается с 25 до 85 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 100 → 50 °CTc: 25 → 85 °C
ΔTlm = K
3.Средняя
длинаT110 °C95 °C80 °C15 °CΔT₁ΔT₂противоток

Противоточный теплообменник передаёт 120 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 110 до 95 °C, а холодный нагревается с 15 до 80 °C. Коэффициент теплопередачи 300 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь теплообмена A.

Q̇ = 120 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 110 → 95 °CTc: 15 → 80 °C
A = m²
4.Средняя
длинаT170 °C50 °C85 °C30 °CΔT₁ΔT₂противоток

Противоточный теплообменник передаёт 130 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 170 до 50 °C, а холодный нагревается с 30 до 85 °C. Коэффициент теплопередачи 1000 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь теплообмена A.

Q̇ = 130 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 170 → 50 °CTc: 30 → 85 °C
A = m²
5.Сложная
длинаT145 °C110 °C39,26 °C20 °CΔT₁ΔT₂противоток

Горячее масло (1,5 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) охлаждается с 145 до 110 °C в противоточном теплообменнике. Оно нагревает 1,5 kg/s воды (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), входящей при 20 °C. При U = 800 W/(m²·K) найдите необходимую площадь теплообмена A.

ṁh = 1,5 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 145 → 110 °Cṁc = 1,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²
6.Сложная
длинаT80 °C??20 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике у обоих потоков одинаковая теплоёмкость потока ṁ·cp = 1 kW/K. Горячий поток входит при 80 °C, а холодный — при 20 °C. Теплообменник имеет A = 5 m² и U = 800 W/(m²·K). Найдите температуру горячего потока на выходе Th,out.

Ch = Cc = 1 kW/KTh,in = 80 °CTc,in = 20 °CA = 5 m²U = 800 W/(m²·K)
Th,out = °C

Ответы

  1. 1. Q̇ = 125,4 kW
  2. 2. ΔTlm = 19,58 K
  3. 3. A = 7,847 m²
  4. 4. A = 2,894 m²
  5. 5. A = 1,546 m²
  6. 6. Th,out = 32 °C

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