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
длинаT80 °C60 °C20 °C35 °CΔT₁ΔT₂прямоток

В прямоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 80 до 60 °C, а холодный нагревается с 20 до 35 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 80 → 60 °CTc: 20 → 35 °C
ΔTlm = K
2.Лёгкая
длинаT80 °C60 °C25 °C40 °CΔT₁ΔT₂прямоток

В прямоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 80 до 60 °C, а холодный нагревается с 25 до 40 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 80 → 60 °CTc: 25 → 40 °C
ΔTlm = K
3.Средняя
длинаT170 °C145 °C90 °C25 °CΔT₁ΔT₂противоток

Противоточный теплообменник передаёт 80 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 170 до 145 °C, а холодный нагревается с 25 до 90 °C. Коэффициент теплопередачи 300 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь теплообмена A.

Q̇ = 80 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 170 → 145 °CTc: 25 → 90 °C
A = m²
4.Средняя
длинаT95 °C75 °C80 °C10 °CΔT₁ΔT₂противоток

Противоточный теплообменник передаёт 380 kW. Площадь его поверхности теплопередачи 6 m². Горячий теплоноситель охлаждается с 95 до 75 °C, а холодный нагревается с 10 до 80 °C. Найдите коэффициент теплопередачи U.

Q̇ = 380 kWA = 6 m²Th: 95 → 75 °CTc: 10 → 80 °C
U = W/(m²·K)
5.Сложная
длинаT145 °C35 °C36,93 °C15 °CΔT₁ΔT₂противоток

Горячее масло (0,5 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) охлаждается с 145 до 35 °C в противоточном теплообменнике. Оно нагревает 1,5 kg/s воды (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), входящей при 15 °C. При U = 300 W/(m²·K) найдите необходимую площадь теплообмена A.

ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 145 → 35 °Cṁc = 1,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²
6.Сложная
длинаT160 °C70 °C?20 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике «труба в трубе» горячее масло (0,2 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) течёт по внутренней трубе и охлаждается с 160 до 70 °C. Вода (1 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) входит в кольцевой зазор при 20 °C. Диаметр внутренней трубы 40 mm, а U = 400 W/(m²·K) отнесён к этому диаметру. Найдите необходимую длину трубы L.

ṁh = 0,2 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 160 → 70 °Cṁc = 1 kg/sTc,in = 20 °CD = 40 mmU = 400 W/(m²·K)
L = m

Ответы

  1. 1. ΔTlm = 39,98 K
  2. 2. ΔTlm = 34,6 K
  3. 3. A = 2,703 m²
  4. 4. U = 1857 W/(m²·K)
  5. 5. A = 8,78 m²
  6. 6. L = 10,73 m

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