ใบงาน เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน (LMTD) พร้อมเฉลย

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทางมีพื้นที่ถ่ายเทความร้อน 3 m² และสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวม 200 W/(m²·K) ของไหลร้อนเย็นลงจาก 120 เป็น 105 °C และของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 10 เป็น 65 °C จงหาอัตราการถ่ายเทความร้อน Q̇

ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ของไหลร้อนเย็นลงจาก 155 เป็น 130 °C ขณะที่ของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 15 เป็น 90 °C หาผลต่างอุณหภูมิเฉลี่ยลอการิทึม ΔT_lm

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลขนานถ่ายเทความร้อน 200 kW มีพื้นที่ถ่ายเทความร้อน 1 m² ของไหลร้อนเย็นลงจาก 140 เป็น 95 °C และของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 10 เป็น 35 °C จงหาสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวม U

ในเครื่องควบแน่น ไอน้ำควบแน่นที่ 110 °C คงที่ด้านนอกของท่อ น้ำหล่อเย็น (1 kg/s, c_p = 4.18 kJ/(kg·K)) ไหลในท่อและร้อนขึ้นจาก 15 เป็น 75 °C สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวมคือ 2500 W/(m²·K) จงหาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องการ

ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง สายการไหลทั้งสองมีอัตราความจุความร้อนเท่ากัน ṁ·c_p = 3 kW/K สายการไหลร้อนเข้าที่ 110 °C และสายการไหลเย็นเข้าที่ 30 °C เครื่องมี A = 4 m² และ U = 300 W/(m²·K) จงหาอุณหภูมิขาออกของสายร้อน T_h,out

น้ำมันร้อน (0.5 kg/s, c_p = 2.1 kJ/(kg·K)) เย็นลงจาก 170 เป็น 115 °C ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ทำให้น้ำ 2 kg/s (c_p = 4.18 kJ/(kg·K)) ที่เข้ามาที่ 20 °C ร้อนขึ้น เมื่อ U = 200 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้