1.Лёгкая
В теплообменнике вода с расходом 2 kg/s (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) нагревается с 20 до 65 °C. Найдите тепловой поток Q̇.
ṁ = 2 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)T: 20 → 65 °C
Q̇ = kW
Теплообменники (LMTD): лист заданий с ответами
2.Лёгкая
Противоточный теплообменник имеет площадь поверхности теплопередачи 12 m² и коэффициент теплопередачи 500 W/(m²·K). Горячий теплоноситель охлаждается с 130 до 55 °C, а холодный нагревается с 25 до 35 °C. Найдите тепловой поток Q̇.
A = 12 m²U = 500 W/(m²·K)Th: 130 → 55 °CTc: 25 → 35 °C
Q̇ = kW
3.Средняя
Прямоточный теплообменник передаёт 260 kW. Площадь его поверхности теплопередачи 6 m². Горячий теплоноситель охлаждается с 145 до 100 °C, а холодный нагревается с 15 до 25 °C. Найдите коэффициент теплопередачи U.
Q̇ = 260 kWA = 6 m²Th: 145 → 100 °CTc: 15 → 25 °C
U = W/(m²·K)
4.Средняя
Противоточный теплообменник передаёт 130 kW. Горячий теплоноситель охлаждается с 180 до 40 °C, а холодный нагревается с 10 до 55 °C. Коэффициент теплопередачи 200 W/(m²·K). Найдите необходимую площадь теплообмена A.
Q̇ = 130 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 180 → 40 °CTc: 10 → 55 °C
A = m²
5.Сложная
Горячее масло (1,5 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) охлаждается с 105 до 50 °C в противоточном теплообменнике. Оно нагревает 1,5 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 = 1,5 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 105 → 50 °Cṁc = 1,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²
6.Сложная
В противоточном теплообменнике у обоих потоков одинаковая теплоёмкость потока ṁ·cp = 0,5 kW/K. Горячий поток входит при 85 °C, а холодный — при 25 °C. Теплообменник имеет A = 5 m² и U = 300 W/(m²·K). Найдите температуру горячего потока на выходе Th,out.
Ch = Cc = 0,5 kW/KTh,in = 85 °CTc,in = 25 °CA = 5 m²U = 300 W/(m²·K)
Th,out = °C
Ответы
- 1. Q̇ = 376,2 kW
- 2. Q̇ = 338,3 kW
- 3. U = 433,4 W/(m²·K)
- 4. A = 9,764 m²
- 5. A = 26,38 m²
- 6. Th,out = 40 °C
Полные пошаговые решения: занимайтесь этой темой на examproblems.com.