1.ง่าย
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ของไหลร้อนเย็นลงจาก 105 เป็น 60 °C ขณะที่ของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 20 เป็น 40 °C หาผลต่างอุณหภูมิเฉลี่ยลอการิทึม ΔTlm
Th: 105 → 60 °CTc: 20 → 40 °C
ΔTlm = K
ใบงาน เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน (LMTD) พร้อมเฉลย
2.ง่าย
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ของไหลร้อนเย็นลงจาก 180 เป็น 90 °C ขณะที่ของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 30 เป็น 125 °C หาผลต่างอุณหภูมิเฉลี่ยลอการิทึม ΔTlm
Th: 180 → 90 °CTc: 30 → 125 °C
ΔTlm = K
3.ปานกลาง
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลขนานถ่ายเทความร้อน 490 kW ของไหลร้อนเย็นลงจาก 155 เป็น 120 °C และของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 30 เป็น 55 °C สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวมคือ 300 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้
Q̇ = 490 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 155 → 120 °CTc: 30 → 55 °C
A = m²
4.ปานกลาง
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทางถ่ายเทความร้อน 60 kW มีพื้นที่ถ่ายเทความร้อน 1 m² ของไหลร้อนเย็นลงจาก 165 เป็น 55 °C และของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 30 เป็น 135 °C จงหาสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวม U
Q̇ = 60 kWA = 1 m²Th: 165 → 55 °CTc: 30 → 135 °C
U = W/(m²·K)
5.ยาก
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง สายการไหลทั้งสองมีอัตราความจุความร้อนเท่ากัน ṁ·cp = 1 kW/K สายการไหลร้อนเข้าที่ 90 °C และสายการไหลเย็นเข้าที่ 15 °C เครื่องมี A = 0.5 m² และ U = 800 W/(m²·K) จงหาอุณหภูมิขาออกของสายร้อน Th,out
Ch = Cc = 1 kW/KTh,in = 90 °CTc,in = 15 °CA = 0.5 m²U = 800 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.ยาก
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อคู่ไหลสวนทาง น้ำมันร้อน (1 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) ไหลในท่อด้านในและเย็นลงจาก 130 เป็น 70 °C น้ำ (0.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) ในช่องวงแหวนเข้าที่ 25 °C ท่อด้านในมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 25 mm และ U = 300 W/(m²·K) อิงตามเส้นผ่านศูนย์กลางนี้ จงหาความยาวท่อ L ที่ต้องการ
ṁh = 1 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 130 → 70 °Cṁc = 0.5 kg/sTc,in = 25 °CD = 25 mmU = 300 W/(m²·K)
L = m
เฉลย
- 1. ΔTlm = 51.49 K
- 2. ΔTlm = 57.46 K
- 3. A = 17.8 m²
- 4. U = 2188 W/(m²·K)
- 5. Th,out = 68.57 °C
- 6. L = 139.7 m
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com