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
длинаT135 °C110 °C30 °C45 °CΔT₁ΔT₂прямоток

В прямоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 135 до 110 °C, а холодный нагревается с 30 до 45 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 135 → 110 °CTc: 30 → 45 °C
ΔTlm = K
2.Лёгкая
длинаT105 °C65 °C20 °C55 °CΔT₁ΔT₂прямоток

В прямоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 105 до 65 °C, а холодный нагревается с 20 до 55 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 105 → 65 °CTc: 20 → 55 °C
ΔTlm = K
3.Средняя
длинаT130 °C20 °C35 °CΔT₁ΔT₂конденсирующийся пар

В конденсаторе пар конденсируется при постоянной температуре 130 °C на наружной поверхности труб. Охлаждающая вода (2 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) течёт по трубам и нагревается с 20 до 35 °C. Коэффициент теплопередачи равен 1000 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь поверхности теплопередачи A.

Ts = 130 °Cṁ = 2 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc: 20 → 35 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
4.Средняя
длинаT130 °C80 °C15 °C25 °CΔT₁ΔT₂прямоток

Прямоточный теплообменник передаёт 40 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 130 до 80 °C, а холодный нагревается с 15 до 25 °C. Коэффициент теплопередачи 200 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь теплообмена A.

Q̇ = 40 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 130 → 80 °CTc: 15 → 25 °C
A = m²
5.Сложная
длинаT105 °C55 °C?15 °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 105 до 55 °C. Вода (0,8 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) входит в кольцевой зазор при 15 °C. Диаметр внутренней трубы 20 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: 105 → 55 °Cṁc = 0,8 kg/sTc,in = 15 °CD = 20 mmU = 200 W/(m²·K)
L = m
6.Сложная
длинаT135 °C85 °C?10 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике «труба в трубе» горячее масло (0,8 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) течёт по внутренней трубе и охлаждается с 135 до 85 °C. Вода (0,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) входит в кольцевой зазор при 10 °C. Диаметр внутренней трубы 40 mm, а U = 200 W/(m²·K) отнесён к этому диаметру. Найдите необходимую длину трубы L.

ṁh = 0,8 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 135 → 85 °Cṁc = 0,5 kg/sTc,in = 10 °CD = 40 mmU = 200 W/(m²·K)
L = m

Ответы

  1. 1. ΔTlm = 83,41 K
  2. 2. ΔTlm = 35,05 K
  3. 3. A = 1,226 m²
  4. 4. A = 2,459 m²
  5. 5. L = 129,9 m
  6. 6. L = 52,3 m

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