1.ง่าย
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ของไหลร้อนเย็นลงจาก 135 เป็น 60 °C ขณะที่ของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 15 เป็น 85 °C หาผลต่างอุณหภูมิเฉลี่ยลอการิทึม ΔTlm
Th: 135 → 60 °CTc: 15 → 85 °C
ΔTlm = K
ใบงาน เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน (LMTD) พร้อมเฉลย
2.ง่าย
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ของไหลร้อนเย็นลงจาก 175 เป็น 45 °C ขณะที่ของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 30 เป็น 55 °C หาผลต่างอุณหภูมิเฉลี่ยลอการิทึม ΔTlm
Th: 175 → 45 °CTc: 30 → 55 °C
ΔTlm = K
3.ปานกลาง
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทางถ่ายเทความร้อน 100 kW ของไหลร้อนเย็นลงจาก 80 เป็น 60 °C และของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 30 เป็น 60 °C สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวมคือ 200 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้
Q̇ = 100 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 80 → 60 °CTc: 30 → 60 °C
A = m²
4.ปานกลาง
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลขนานถ่ายเทความร้อน 20 kW ของไหลร้อนเย็นลงจาก 110 เป็น 50 °C และของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 30 เป็น 45 °C สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวมคือ 1000 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้
Q̇ = 20 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 110 → 50 °CTc: 30 → 45 °C
A = m²
5.ยาก
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อคู่ไหลสวนทาง น้ำมันร้อน (1 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) ไหลในท่อด้านในและเย็นลงจาก 140 เป็น 105 °C น้ำ (0.2 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) ในช่องวงแหวนเข้าที่ 25 °C ท่อด้านในมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 40 mm และ U = 400 W/(m²·K) อิงตามเส้นผ่านศูนย์กลางนี้ จงหาความยาวท่อ L ที่ต้องการ
ṁh = 1 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 140 → 105 °Cṁc = 0.2 kg/sTc,in = 25 °CD = 40 mmU = 400 W/(m²·K)
L = m
6.ยาก
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อคู่ไหลสวนทาง น้ำมันร้อน (0.5 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) ไหลในท่อด้านในและเย็นลงจาก 160 เป็น 90 °C น้ำ (0.8 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) ในช่องวงแหวนเข้าที่ 25 °C ท่อด้านในมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 20 mm และ U = 250 W/(m²·K) อิงตามเส้นผ่านศูนย์กลางนี้ จงหาความยาวท่อ L ที่ต้องการ
ṁh = 0.5 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 160 → 90 °Cṁc = 0.8 kg/sTc,in = 25 °CD = 20 mmU = 250 W/(m²·K)
L = m
เฉลย
- 1. ΔTlm = 47.46 K
- 2. ΔTlm = 50.49 K
- 3. A = 20.27 m²
- 4. A = 0.7394 m²
- 5. L = 29.93 m
- 6. L = 65.5 m
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com