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
ความยาวT100 °C65 °C25 °C15 °CΔT₁ΔT₂ไหลสวนทาง

ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ของไหลร้อนเย็นลงจาก 100 เป็น 65 °C ขณะที่ของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 15 เป็น 25 °C หาผลต่างอุณหภูมิเฉลี่ยลอการิทึม ΔTlm

Th: 100 → 65 °CTc: 15 → 25 °C
ΔTlm = K
2.ง่าย
ความยาวT110 °C55 °C55 °C20 °CΔT₁ΔT₂ไหลสวนทาง

ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ของไหลร้อนเย็นลงจาก 110 เป็น 55 °C ขณะที่ของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 20 เป็น 55 °C หาผลต่างอุณหภูมิเฉลี่ยลอการิทึม ΔTlm

Th: 110 → 55 °CTc: 20 → 55 °C
ΔTlm = K
3.ปานกลาง
ความยาวT170 °C115 °C20 °C65 °CΔT₁ΔT₂ไหลขนาน

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลขนานถ่ายเทความร้อน 240 kW ของไหลร้อนเย็นลงจาก 170 เป็น 115 °C และของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 20 เป็น 65 °C สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวมคือ 200 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้

Q̇ = 240 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 170 → 115 °CTc: 20 → 65 °C
A = m²
4.ปานกลาง
ความยาวT160 °C145 °C75 °C20 °CΔT₁ΔT₂ไหลสวนทาง

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทางถ่ายเทความร้อน 280 kW มีพื้นที่ถ่ายเทความร้อน 8 m² ของไหลร้อนเย็นลงจาก 160 เป็น 145 °C และของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 20 เป็น 75 °C จงหาสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวม U

Q̇ = 280 kWA = 8 m²Th: 160 → 145 °CTc: 20 → 75 °C
U = W/(m²·K)
5.ยาก
ความยาวT140 °C85 °C62.89 °C30 °CΔT₁ΔT₂ไหลสวนทาง

น้ำมันร้อน (1 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) เย็นลงจาก 140 เป็น 85 °C ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ทำให้น้ำ 1 kg/s (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) ที่เข้ามาที่ 30 °C ร้อนขึ้น เมื่อ U = 1500 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้

ṁh = 1 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 140 → 85 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
6.ยาก
ความยาวT120 °C20 °C?ΔT₁ΔT₂ไอน้ำควบแน่น

ไอน้ำควบแน่นที่ 120 °C คงที่ด้านนอกของท่อของเครื่องควบแน่นที่มีพื้นที่ถ่ายเทความร้อน 1.5 m² และ U = 2500 W/(m²·K) น้ำหล่อเย็น (0.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) เข้าท่อที่ 20 °C จงหาอุณหภูมิน้ำขาออก Tc,out

Ts = 120 °CA = 1.5 m²U = 2500 W/(m²·K)ṁ = 0.5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °C
Tc,out = °C

เฉลย

  1. 1. ΔTlm = 61.66 K
  2. 2. ΔTlm = 44.25 K
  3. 3. A = 13.18 m²
  4. 4. U = 337.5 W/(m²·K)
  5. 5. A = 1.401 m²
  6. 6. Tc,out = 103.4 °C

เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com