1.ง่าย
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลขนาน ของไหลร้อนเย็นลงจาก 170 เป็น 155 °C ขณะที่ของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 30 เป็น 150 °C จงหาผลต่างอุณหภูมิเฉลี่ยลอการิทึม ΔTlm
Th: 170 → 155 °CTc: 30 → 150 °C
ΔTlm = K
ใบงาน เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน (LMTD) พร้อมเฉลย
2.ง่าย
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลขนาน ของไหลร้อนเย็นลงจาก 135 เป็น 115 °C ขณะที่ของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 20 เป็น 30 °C จงหาผลต่างอุณหภูมิเฉลี่ยลอการิทึม ΔTlm
Th: 135 → 115 °CTc: 20 → 30 °C
ΔTlm = K
3.ปานกลาง
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทางถ่ายเทความร้อน 300 kW ของไหลร้อนเย็นลงจาก 130 เป็น 105 °C และของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 25 เป็น 75 °C สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวมคือ 300 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้
Q̇ = 300 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 130 → 105 °CTc: 25 → 75 °C
A = m²
4.ปานกลาง
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทางถ่ายเทความร้อน 190 kW ของไหลร้อนเย็นลงจาก 175 เป็น 75 °C และของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 25 เป็น 90 °C สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวมคือ 300 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้
Q̇ = 190 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 175 → 75 °CTc: 25 → 90 °C
A = m²
5.ยาก
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง สายการไหลทั้งสองมีอัตราความจุความร้อนเท่ากัน ṁ·cp = 1.5 kW/K สายการไหลร้อนเข้าที่ 135 °C และสายการไหลเย็นเข้าที่ 15 °C เครื่องมี A = 6 m² และ U = 800 W/(m²·K) จงหาอุณหภูมิขาออกของสายร้อน Th,out
Ch = Cc = 1.5 kW/KTh,in = 135 °CTc,in = 15 °CA = 6 m²U = 800 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.ยาก
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อคู่ไหลขนาน น้ำมันร้อน (0.3 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) ไหลในท่อด้านในและเย็นลงจาก 105 เป็น 75 °C น้ำ (0.2 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) ในช่องวงแหวนเข้าที่ 15 °C ท่อด้านในมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 25 mm และ U = 200 W/(m²·K) อิงตามเส้นผ่านศูนย์กลางนี้ จงหาความยาวท่อ L ที่ต้องการ
ṁh = 0.3 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 105 → 75 °Cṁc = 0.2 kg/sTc,in = 15 °CD = 25 mmU = 200 W/(m²·K)
L = m
เฉลย
- 1. ΔTlm = 40.51 K
- 2. ΔTlm = 99.25 K
- 3. A = 14.99 m²
- 4. A = 9.602 m²
- 5. Th,out = 43.57 °C
- 6. L = 22.56 m
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com