1.ง่าย
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลขนาน ของไหลร้อนเย็นลงจาก 120 เป็น 100 °C ขณะที่ของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 20 เป็น 35 °C จงหาผลต่างอุณหภูมิเฉลี่ยลอการิทึม ΔTlm
Th: 120 → 100 °CTc: 20 → 35 °C
ΔTlm = K
ใบงาน เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน (LMTD) พร้อมเฉลย
2.ง่าย
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ของไหลร้อนเย็นลงจาก 165 เป็น 125 °C ขณะที่ของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 20 เป็น 150 °C หาผลต่างอุณหภูมิเฉลี่ยลอการิทึม ΔTlm
Th: 165 → 125 °CTc: 20 → 150 °C
ΔTlm = K
3.ปานกลาง
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทางถ่ายเทความร้อน 60 kW มีพื้นที่ถ่ายเทความร้อน 25 m² ของไหลร้อนเย็นลงจาก 160 เป็น 105 °C และของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 25 เป็น 150 °C จงหาสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวม U
Q̇ = 60 kWA = 25 m²Th: 160 → 105 °CTc: 25 → 150 °C
U = W/(m²·K)
4.ปานกลาง
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลขนานถ่ายเทความร้อน 400 kW ของไหลร้อนเย็นลงจาก 125 เป็น 55 °C และของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 25 เป็น 45 °C สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวมคือ 1500 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้
Q̇ = 400 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 125 → 55 °CTc: 25 → 45 °C
A = m²
5.ยาก
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อคู่ไหลสวนทาง น้ำมันร้อน (0.3 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) ไหลในท่อด้านในและเย็นลงจาก 120 เป็น 60 °C น้ำ (0.3 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) ในช่องวงแหวนเข้าที่ 25 °C ท่อด้านในมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 40 mm และ U = 500 W/(m²·K) อิงตามเส้นผ่านศูนย์กลางนี้ จงหาความยาวท่อ L ที่ต้องการ
ṁh = 0.3 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 120 → 60 °Cṁc = 0.3 kg/sTc,in = 25 °CD = 40 mmU = 500 W/(m²·K)
L = m
6.ยาก
น้ำมันร้อน (0.5 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) เย็นลงจาก 155 เป็น 90 °C ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ทำให้น้ำ 1.5 kg/s (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) ที่เข้ามาที่ 15 °C ร้อนขึ้น เมื่อ U = 200 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้
ṁh = 0.5 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 155 → 90 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²
เฉลย
- 1. ΔTlm = 81.25 K
- 2. ΔTlm = 46.25 K
- 3. U = 71.3 W/(m²·K)
- 4. A = 6.822 m²
- 5. L = 13.96 m
- 6. A = 3.426 m²
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com