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 этанол с расходом 0,8 kg/s (cp = 2,44 kJ/(kg·K)) охлаждается с 60 до 35 °C. Найдите тепловой поток Q̇.

ṁ = 0,8 kg/scp = 2,44 kJ/(kg·K)T: 60 → 35 °C
Q̇ = kW
2.Лёгкая
длинаT165 °C95 °C60 °C30 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 165 до 95 °C, а холодный нагревается с 30 до 60 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 165 → 95 °CTc: 30 → 60 °C
ΔTlm = K
3.Средняя
длинаT105 °C80 °C60 °C10 °CΔT₁ΔT₂противоток

Противоточный теплообменник передаёт 470 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 105 до 80 °C, а холодный нагревается с 10 до 60 °C. Коэффициент теплопередачи 1000 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь теплообмена A.

Q̇ = 470 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 105 → 80 °CTc: 10 → 60 °C
A = m²
4.Средняя
длинаT170 °C90 °C160 °C25 °CΔT₁ΔT₂противоток

Противоточный теплообменник передаёт 360 kW. Площадь его поверхности теплопередачи 5 m². Горячий теплоноситель охлаждается с 170 до 90 °C, а холодный нагревается с 25 до 160 °C. Найдите коэффициент теплопередачи U.

Q̇ = 360 kWA = 5 m²Th: 170 → 90 °CTc: 25 → 160 °C
U = W/(m²·K)
5.Сложная
длинаT180 °C85 °C76,82 °C20 °CΔT₁ΔT₂противоток

Горячее масло (1 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) охлаждается с 180 до 85 °C в противоточном теплообменнике. Оно нагревает 1 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 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 180 → 85 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
6.Сложная
длинаT125 °C??25 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике у обоих потоков одинаковая теплоёмкость потока ṁ·cp = 1,5 kW/K. Горячий поток входит при 125 °C, а холодный — при 25 °C. Теплообменник имеет A = 1,5 m² и U = 300 W/(m²·K). Найдите температуру горячего потока на выходе Th,out.

Ch = Cc = 1,5 kW/KTh,in = 125 °CTc,in = 25 °CA = 1,5 m²U = 300 W/(m²·K)
Th,out = °C

Ответы

  1. 1. Q̇ = 48,8 kW
  2. 2. ΔTlm = 83,41 K
  3. 3. A = 8,306 m²
  4. 4. U = 2450 W/(m²·K)
  5. 5. A = 1,916 m²
  6. 6. Th,out = 101,9 °C

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