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 °C120 °C20 °C100 °CΔT₁ΔT₂прямоток

В прямоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 170 до 120 °C, а холодный нагревается с 20 до 100 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 170 → 120 °CTc: 20 → 100 °C
ΔTlm = K
2.Лёгкая
длинаT140 °C50 °C40 °C25 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 140 до 50 °C, а холодный нагревается с 25 до 40 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 140 → 50 °CTc: 25 → 40 °C
ΔTlm = K
3.Средняя
длинаT80 °C60 °C70 °C25 °CΔT₁ΔT₂противоток

Противоточный теплообменник передаёт 400 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 80 до 60 °C, а холодный нагревается с 25 до 70 °C. Коэффициент теплопередачи 1500 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь теплообмена A.

Q̇ = 400 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 80 → 60 °CTc: 25 → 70 °C
A = m²
4.Средняя
длинаT170 °C115 °C65 °C30 °CΔT₁ΔT₂противоток

Противоточный теплообменник передаёт 100 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 170 до 115 °C, а холодный нагревается с 30 до 65 °C. Коэффициент теплопередачи 500 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь теплообмена A.

Q̇ = 100 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 170 → 115 °CTc: 30 → 65 °C
A = m²
5.Сложная
длинаT135 °C45 °C65,22 °C20 °CΔT₁ΔT₂противоток

Горячее масло (1,5 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) охлаждается с 135 до 45 °C в противоточном теплообменнике. Оно нагревает 1,5 kg/s воды (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), входящей при 20 °C. При U = 1500 W/(m²·K) найдите необходимую площадь теплообмена A.

ṁh = 1,5 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 135 → 45 °Cṁc = 1,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
6.Сложная
длинаT90 °C45 °C35,07 °C20 °CΔT₁ΔT₂противоток

Горячее масло (2 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) охлаждается с 90 до 45 °C в противоточном теплообменнике. Оно нагревает 3 kg/s воды (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), входящей при 20 °C. При U = 300 W/(m²·K) найдите необходимую площадь теплообмена A.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 90 → 45 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²

Ответы

  1. 1. ΔTlm = 64,52 K
  2. 2. ΔTlm = 54,1 K
  3. 3. A = 13,36 m²
  4. 4. A = 2,113 m²
  5. 5. A = 4,332 m²
  6. 6. A = 16,57 m²

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