1.ง่าย
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ของไหลร้อนเย็นลงจาก 85 เป็น 50 °C ขณะที่ของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 20 เป็น 75 °C หาผลต่างอุณหภูมิเฉลี่ยลอการิทึม ΔTlm
Th: 85 → 50 °CTc: 20 → 75 °C
ΔTlm = K
ใบงาน เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน (LMTD) พร้อมเฉลย
2.ง่าย
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลขนาน ของไหลร้อนเย็นลงจาก 100 เป็น 70 °C ขณะที่ของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 25 เป็น 45 °C จงหาผลต่างอุณหภูมิเฉลี่ยลอการิทึม ΔTlm
Th: 100 → 70 °CTc: 25 → 45 °C
ΔTlm = K
3.ปานกลาง
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทางถ่ายเทความร้อน 100 kW มีพื้นที่ถ่ายเทความร้อน 3 m² ของไหลร้อนเย็นลงจาก 90 เป็น 45 °C และของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 15 เป็น 45 °C จงหาสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวม U
Q̇ = 100 kWA = 3 m²Th: 90 → 45 °CTc: 15 → 45 °C
U = W/(m²·K)
4.ปานกลาง
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทางถ่ายเทความร้อน 490 kW ของไหลร้อนเย็นลงจาก 95 เป็น 45 °C และของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 30 เป็น 55 °C สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวมคือ 300 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้
Q̇ = 490 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 95 → 45 °CTc: 30 → 55 °C
A = m²
5.ยาก
น้ำมันร้อน (1 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) เย็นลงจาก 150 เป็น 110 °C ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ทำให้น้ำ 1 kg/s (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) ที่เข้ามาที่ 20 °C ร้อนขึ้น เมื่อ U = 1000 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้
ṁh = 1 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 150 → 110 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
6.ยาก
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อคู่ไหลสวนทาง น้ำมันร้อน (0.3 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) ไหลในท่อด้านในและเย็นลงจาก 130 เป็น 100 °C น้ำ (0.3 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) ในช่องวงแหวนเข้าที่ 15 °C ท่อด้านในมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 32 mm และ U = 200 W/(m²·K) อิงตามเส้นผ่านศูนย์กลางนี้ จงหาความยาวท่อ L ที่ต้องการ
ṁh = 0.3 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 130 → 100 °Cṁc = 0.3 kg/sTc,in = 15 °CD = 32 mmU = 200 W/(m²·K)
L = m
เฉลย
- 1. ΔTlm = 18.2 K
- 2. ΔTlm = 45.51 K
- 3. U = 901 W/(m²·K)
- 4. A = 64.08 m²
- 5. A = 0.8432 m²
- 6. L = 10.19 m
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com