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

ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน น้ำ 0.3 kg/s (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) ถูกทำให้เย็นลงจาก 85 เป็น 40 °C จงหาอัตราการถ่ายเทความร้อน Q̇

ṁ = 0.3 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)T: 85 → 40 °C
Q̇ = kW
2.ง่าย

ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ไกลคอลผสม 2 kg/s (cp = 3.6 kJ/(kg·K)) ถูกทำให้เย็นลงจาก 80 เป็น 50 °C จงหาอัตราการถ่ายเทความร้อน Q̇

ṁ = 2 kg/scp = 3.6 kJ/(kg·K)T: 80 → 50 °C
Q̇ = kW
3.ปานกลาง
ความยาวT95 °C55 °C20 °C35 °CΔT₁ΔT₂ไหลขนาน

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลขนานถ่ายเทความร้อน 130 kW มีพื้นที่ถ่ายเทความร้อน 12 m² ของไหลร้อนเย็นลงจาก 95 เป็น 55 °C และของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 20 เป็น 35 °C จงหาสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวม U

Q̇ = 130 kWA = 12 m²Th: 95 → 55 °CTc: 20 → 35 °C
U = W/(m²·K)
4.ปานกลาง
ความยาวT120 °C60 °C45 °C25 °CΔT₁ΔT₂ไหลสวนทาง

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทางถ่ายเทความร้อน 360 kW ของไหลร้อนเย็นลงจาก 120 เป็น 60 °C และของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 25 เป็น 45 °C สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวมคือ 200 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้

Q̇ = 360 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 120 → 60 °CTc: 25 → 45 °C
A = m²
5.ยาก
ความยาวT110 °C65 °C38.46 °C25 °CΔT₁ΔT₂ไหลสวนทาง

น้ำมันร้อน (1 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) เย็นลงจาก 110 เป็น 65 °C ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ทำให้น้ำ 2 kg/s (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) ที่เข้ามาที่ 25 °C ร้อนขึ้น เมื่อ U = 300 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้

ṁh = 1 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 110 → 65 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²
6.ยาก
ความยาวT120 °C15 °C?ΔT₁ΔT₂ไอน้ำควบแน่น

ไอน้ำควบแน่นที่ 120 °C คงที่ด้านนอกของท่อของเครื่องควบแน่นที่มีพื้นที่ถ่ายเทความร้อน 1 m² และ U = 3000 W/(m²·K) น้ำหล่อเย็น (0.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) เข้าท่อที่ 15 °C จงหาอุณหภูมิน้ำขาออก Tc,out

Ts = 120 °CA = 1 m²U = 3000 W/(m²·K)ṁ = 0.5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °C
Tc,out = °C

เฉลย

  1. 1. Q̇ = 56.43 kW
  2. 2. Q̇ = 216 kW
  3. 3. U = 260.3 W/(m²·K)
  4. 4. A = 34.3 m²
  5. 5. A = 6.912 m²
  6. 6. Tc,out = 95.01 °C

เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com