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
длинаT105 °C90 °C90 °C25 °CΔT₁ΔT₂противоток

В противоточном теплообменнике горячий теплоноситель охлаждается с 105 до 90 °C, а холодный нагревается с 25 до 90 °C. Найдите среднелогарифмическую разность температур ΔTlm.

Th: 105 → 90 °CTc: 25 → 90 °C
ΔTlm = K
2.Лёгкая
длинаT145 °C95 °C55 °C30 °CΔT₁ΔT₂противоток

Противоточный теплообменник имеет площадь поверхности теплопередачи 3 m² и коэффициент теплопередачи 300 W/(m²·K). Горячий теплоноситель охлаждается с 145 до 95 °C, а холодный нагревается с 30 до 55 °C. Найдите тепловой поток Q̇.

A = 3 m²U = 300 W/(m²·K)Th: 145 → 95 °CTc: 30 → 55 °C
Q̇ = kW
3.Средняя
длинаT125 °C60 °C15 °C50 °CΔT₁ΔT₂прямоток

Прямоточный теплообменник передаёт 490 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 125 до 60 °C, а холодный нагревается с 15 до 50 °C. Коэффициент теплопередачи 1500 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь теплообмена A.

Q̇ = 490 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 125 → 60 °CTc: 15 → 50 °C
A = m²
4.Средняя
длинаT115 °C50 °C50 °C20 °CΔT₁ΔT₂противоток

Противоточный теплообменник передаёт 300 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 115 до 50 °C, а холодный нагревается с 20 до 50 °C. Коэффициент теплопередачи 800 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь теплообмена A.

Q̇ = 300 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 115 → 50 °CTc: 20 → 50 °C
A = m²
5.Сложная
длинаT80 °C45 °C31,42 °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 1,5 kg/s воды (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), входящей при 25 °C. При U = 1000 W/(m²·K) найдите необходимую площадь теплообмена A.

ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 80 → 45 °Cṁc = 1,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
6.Сложная
длинаT145 °C35 °C35,18 °C15 °CΔT₁ΔT₂противоток

Горячее масло (0,5 kg/s, cp = 2,3 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 = 1500 W/(m²·K) найдите необходимую площадь теплообмена A.

ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 145 → 35 °Cṁc = 1,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²

Ответы

  1. 1. ΔTlm = 34,1 K
  2. 2. Q̇ = 69,14 kW
  3. 3. A = 7,833 m²
  4. 4. A = 8,284 m²
  5. 5. A = 1,25 m²
  6. 6. A = 1,599 m²

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