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 °C50 °C70 °C25 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 80 до 50 °C, а холодный нагревается с 25 до 70 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 80 → 50 °CTc: 25 → 70 °C
ΔTlm = K
2.Лёгкая
длинаT85 °C60 °C60 °C30 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 85 до 60 °C, а холодный нагревается с 30 до 60 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 85 → 60 °CTc: 30 → 60 °C
ΔTlm = K
3.Средняя
длинаT100 °C65 °C75 °C25 °CΔT₁ΔT₂противоток

Противоточный теплообменник передаёт 250 kW. Площадь его поверхности теплопередачи 2,5 m². Горячий теплоноситель охлаждается с 100 до 65 °C, а холодный нагревается с 25 до 75 °C. Найдите коэффициент теплопередачи U.

Q̇ = 250 kWA = 2,5 m²Th: 100 → 65 °CTc: 25 → 75 °C
U = W/(m²·K)
4.Средняя
длинаT160 °C120 °C10 °C40 °CΔT₁ΔT₂прямоток

Прямоточный теплообменник передаёт 140 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 160 до 120 °C, а холодный нагревается с 10 до 40 °C. Коэффициент теплопередачи 300 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь теплообмена A.

Q̇ = 140 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 160 → 120 °CTc: 10 → 40 °C
A = m²
5.Сложная
длинаT80 °C45 °C28,21 °C25 °CΔT₁ΔT₂противоток

Горячее масло (0,5 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) охлаждается с 80 до 45 °C в противоточном теплообменнике. Оно нагревает 3 kg/s воды (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), входящей при 25 °C. При U = 200 W/(m²·K) найдите необходимую площадь теплообмена A.

ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 80 → 45 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²
6.Сложная
длинаT110 °C80 °C?10 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике «труба в трубе» горячее масло (0,8 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) течёт по внутренней трубе и охлаждается с 110 до 80 °C. Вода (0,8 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) входит в кольцевой зазор при 10 °C. Диаметр внутренней трубы 50 mm, а U = 200 W/(m²·K) отнесён к этому диаметру. Найдите необходимую длину трубы L.

ṁh = 0,8 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 110 → 80 °Cṁc = 0,8 kg/sTc,in = 10 °CD = 50 mmU = 200 W/(m²·K)
L = m

Ответы

  1. 1. ΔTlm = 16,37 K
  2. 2. ΔTlm = 27,42 K
  3. 3. U = 3133 W/(m²·K)
  4. 4. A = 4,191 m²
  5. 5. A = 6,023 m²
  6. 6. L = 20,77 m

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