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
ความยาวT150 °C95 °C60 °C30 °CΔT₁ΔT₂ไหลสวนทาง

ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ของไหลร้อนเย็นลงจาก 150 เป็น 95 °C ขณะที่ของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 30 เป็น 60 °C หาผลต่างอุณหภูมิเฉลี่ยลอการิทึม ΔTlm

Th: 150 → 95 °CTc: 30 → 60 °C
ΔTlm = K
2.ง่าย

ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน น้ำ 0.5 kg/s (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) ถูกทำให้เย็นลงจาก 95 เป็น 70 °C จงหาอัตราการถ่ายเทความร้อน Q̇

ṁ = 0.5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)T: 95 → 70 °C
Q̇ = kW
3.ปานกลาง
ความยาวT105 °C65 °C30 °C40 °CΔT₁ΔT₂ไหลขนาน

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลขนานถ่ายเทความร้อน 100 kW มีพื้นที่ถ่ายเทความร้อน 6 m² ของไหลร้อนเย็นลงจาก 105 เป็น 65 °C และของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 30 เป็น 40 °C จงหาสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวม U

Q̇ = 100 kWA = 6 m²Th: 105 → 65 °CTc: 30 → 40 °C
U = W/(m²·K)
4.ปานกลาง
ความยาวT180 °C65 °C75 °C20 °CΔT₁ΔT₂ไหลสวนทาง

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทางถ่ายเทความร้อน 230 kW มีพื้นที่ถ่ายเทความร้อน 15 m² ของไหลร้อนเย็นลงจาก 180 เป็น 65 °C และของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 20 เป็น 75 °C จงหาสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวม U

Q̇ = 230 kWA = 15 m²Th: 180 → 65 °CTc: 20 → 75 °C
U = W/(m²·K)
5.ยาก
ความยาวT100 °C15 °C?ΔT₁ΔT₂ไอน้ำควบแน่น

ไอน้ำควบแน่นที่ 100 °C คงที่ด้านนอกของท่อของเครื่องควบแน่นที่มีพื้นที่ถ่ายเทความร้อน 1.5 m² และ U = 1500 W/(m²·K) น้ำหล่อเย็น (1.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) เข้าท่อที่ 15 °C จงหาอุณหภูมิน้ำขาออก Tc,out

Ts = 100 °CA = 1.5 m²U = 1500 W/(m²·K)ṁ = 1.5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °C
Tc,out = °C
6.ยาก
ความยาวT165 °C??20 °CΔT₁ΔT₂ไหลสวนทาง

ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง สายการไหลทั้งสองมีอัตราความจุความร้อนเท่ากัน ṁ·cp = 1 kW/K สายการไหลร้อนเข้าที่ 165 °C และสายการไหลเย็นเข้าที่ 20 °C เครื่องมี A = 3 m² และ U = 800 W/(m²·K) จงหาอุณหภูมิขาออกของสายร้อน Th,out

Ch = Cc = 1 kW/KTh,in = 165 °CTc,in = 20 °CA = 3 m²U = 800 W/(m²·K)
Th,out = °C

เฉลย

  1. 1. ΔTlm = 76.82 K
  2. 2. Q̇ = 52.25 kW
  3. 3. U = 366.2 W/(m²·K)
  4. 4. U = 216.5 W/(m²·K)
  5. 5. Tc,out = 40.63 °C
  6. 6. Th,out = 62.65 °C

เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com