ใบงาน เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน (LMTD) พร้อมเฉลย

ใบงาน เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน (LMTD) ฟรีสำหรับพิมพ์: 6 ข้อ ตั้งแต่ระดับง่ายถึงระดับข้อสอบจริง พร้อมเฉลย พิมพ์หรือบันทึกเป็น PDF ได้

ใบงานใหม่ฝึกออนไลน์พร้อมคำใบ้

สำหรับผู้สอน: พิมพ์ ทำสำเนา และใช้ในชั้นเรียนได้ฟรี ใบงานใหม่แต่ละชุดมีค่าตัวเลขใหม่และเฉลยของตัวเอง หากใส่ลิงก์ไปยัง ExamProblems ในหน้ารายวิชาของคุณ เราจะขอบคุณมาก

ชื่อ: ____________________   วันที่: ____________

1.ง่าย
ความยาวT180 °C85 °C145 °C20 °CΔT₁ΔT₂ไหลสวนทาง

ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ของไหลร้อนเย็นลงจาก 180 เป็น 85 °C ขณะที่ของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 20 เป็น 145 °C หาผลต่างอุณหภูมิเฉลี่ยลอการิทึม ΔTlm

Th: 180 → 85 °CTc: 20 → 145 °C
ΔTlm = K
2.ง่าย
ความยาวT125 °C80 °C25 °C35 °CΔT₁ΔT₂ไหลขนาน

ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลขนาน ของไหลร้อนเย็นลงจาก 125 เป็น 80 °C ขณะที่ของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 25 เป็น 35 °C จงหาผลต่างอุณหภูมิเฉลี่ยลอการิทึม ΔTlm

Th: 125 → 80 °CTc: 25 → 35 °C
ΔTlm = K
3.ปานกลาง
ความยาวT90 °C55 °C15 °C40 °CΔT₁ΔT₂ไหลขนาน

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลขนานถ่ายเทความร้อน 400 kW ของไหลร้อนเย็นลงจาก 90 เป็น 55 °C และของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 15 เป็น 40 °C สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวมคือ 800 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้

Q̇ = 400 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 90 → 55 °CTc: 15 → 40 °C
A = m²
4.ปานกลาง
ความยาวT150 °C80 °C45 °C25 °CΔT₁ΔT₂ไหลสวนทาง

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทางถ่ายเทความร้อน 420 kW ของไหลร้อนเย็นลงจาก 150 เป็น 80 °C และของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 25 เป็น 45 °C สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวมคือ 300 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้

Q̇ = 420 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 150 → 80 °CTc: 25 → 45 °C
A = m²
5.ยาก
ความยาวT110 °C50 °C46.51 °C30 °CΔT₁ΔT₂ไหลสวนทาง

น้ำมันร้อน (0.5 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) เย็นลงจาก 110 เป็น 50 °C ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ทำให้น้ำ 1 kg/s (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) ที่เข้ามาที่ 30 °C ร้อนขึ้น เมื่อ U = 800 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้

ṁh = 0.5 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 110 → 50 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²
6.ยาก
ความยาวT175 °C40 °C111.7 °C10 °CΔT₁ΔT₂ไหลสวนทาง

น้ำมันร้อน (1.5 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) เย็นลงจาก 175 เป็น 40 °C ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ทำให้น้ำ 1 kg/s (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) ที่เข้ามาที่ 10 °C ร้อนขึ้น เมื่อ U = 500 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้

ṁh = 1.5 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 175 → 40 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²

เฉลย

  1. 1. ΔTlm = 48.46 K
  2. 2. ΔTlm = 68.88 K
  3. 3. A = 13.41 m²
  4. 4. A = 18.11 m²
  5. 5. A = 2.291 m²
  6. 6. A = 19.08 m²

เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com