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
ความยาวT135 °C75 °C70 °C30 °CΔT₁ΔT₂ไหลสวนทาง

ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ของไหลร้อนเย็นลงจาก 135 เป็น 75 °C ขณะที่ของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 30 เป็น 70 °C หาผลต่างอุณหภูมิเฉลี่ยลอการิทึม ΔTlm

Th: 135 → 75 °CTc: 30 → 70 °C
ΔTlm = K
2.ง่าย
ความยาวT80 °C60 °C40 °C25 °CΔT₁ΔT₂ไหลสวนทาง

ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ของไหลร้อนเย็นลงจาก 80 เป็น 60 °C ขณะที่ของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 25 เป็น 40 °C หาผลต่างอุณหภูมิเฉลี่ยลอการิทึม ΔTlm

Th: 80 → 60 °CTc: 25 → 40 °C
ΔTlm = K
3.ปานกลาง
ความยาวT135 °C100 °C40 °C20 °CΔT₁ΔT₂ไหลสวนทาง

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทางถ่ายเทความร้อน 420 kW มีพื้นที่ถ่ายเทความร้อน 2.5 m² ของไหลร้อนเย็นลงจาก 135 เป็น 100 °C และของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 20 เป็น 40 °C จงหาสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวม U

Q̇ = 420 kWA = 2.5 m²Th: 135 → 100 °CTc: 20 → 40 °C
U = W/(m²·K)
4.ปานกลาง
ความยาวT145 °C60 °C125 °C25 °CΔT₁ΔT₂ไหลสวนทาง

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทางถ่ายเทความร้อน 110 kW มีพื้นที่ถ่ายเทความร้อน 15 m² ของไหลร้อนเย็นลงจาก 145 เป็น 60 °C และของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 25 เป็น 125 °C จงหาสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวม U

Q̇ = 110 kWA = 15 m²Th: 145 → 60 °CTc: 25 → 125 °C
U = W/(m²·K)
5.ยาก
ความยาวT175 °C120 °C70.53 °C10 °CΔT₁ΔT₂ไหลสวนทาง

น้ำมันร้อน (1 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) เย็นลงจาก 175 เป็น 120 °C ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ทำให้น้ำ 0.5 kg/s (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) ที่เข้ามาที่ 10 °C ร้อนขึ้น เมื่อ U = 300 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้

ṁh = 1 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 175 → 120 °Cṁc = 0.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²
6.ยาก
ความยาวT110 °C45 °C20.89 °C10 °CΔT₁ΔT₂ไหลสวนทาง

น้ำมันร้อน (0.5 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) เย็นลงจาก 110 เป็น 45 °C ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ทำให้น้ำ 1.5 kg/s (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) ที่เข้ามาที่ 10 °C ร้อนขึ้น เมื่อ U = 300 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้

ṁh = 0.5 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 110 → 45 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²

เฉลย

  1. 1. ΔTlm = 54.39 K
  2. 2. ΔTlm = 37.44 K
  3. 3. U = 1925 W/(m²·K)
  4. 4. U = 273.6 W/(m²·K)
  5. 5. A = 3.933 m²
  6. 6. A = 3.929 m²

เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com