ใบงาน เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน (LMTD) พร้อมเฉลย

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทางมีพื้นที่ถ่ายเทความร้อน 0.5 m² และสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวม 500 W/(m²·K) ของไหลร้อนเย็นลงจาก 120 เป็น 40 °C และของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 15 เป็น 100 °C จงหาอัตราการถ่ายเทความร้อน Q̇

น้ำมันร้อน (0.5 kg/s, c_p = 2.1 kJ/(kg·K)) เย็นลงจาก 170 เป็น 90 °C ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง มันทำให้น้ำ 0.8 kg/s (c_p = 4.18 kJ/(kg·K)) ที่เข้ามาที่ 30 °C ร้อนขึ้น ไม่มีความร้อนสูญเสียสู่สิ่งแวดล้อม จงหาอุณหภูมิน้ำขาออก T_c,out

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทางถ่ายเทความร้อน 450 kW ของไหลร้อนเย็นลงจาก 85 เป็น 60 °C และของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 15 เป็น 35 °C สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวมคือ 1000 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทางถ่ายเทความร้อน 90 kW ของไหลร้อนเย็นลงจาก 160 เป็น 125 °C และของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 10 เป็น 105 °C สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวมคือ 1000 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้

ไอน้ำควบแน่นที่ 120 °C คงที่ด้านนอกของท่อของเครื่องควบแน่นที่มีพื้นที่ถ่ายเทความร้อน 3 m² และ U = 2000 W/(m²·K) น้ำหล่อเย็น (3 kg/s, c_p = 4.18 kJ/(kg·K)) เข้าท่อที่ 15 °C จงหาอุณหภูมิน้ำขาออก T_c,out

ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อคู่ไหลสวนทาง น้ำมันร้อน (0.2 kg/s, c_p = 2.3 kJ/(kg·K)) ไหลในท่อด้านในและเย็นลงจาก 110 เป็น 65 °C น้ำ (0.5 kg/s, c_p = 4.18 kJ/(kg·K)) ในช่องวงแหวนเข้าที่ 25 °C ท่อด้านในมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 32 mm และ U = 400 W/(m²·K) อิงตามเส้นผ่านศูนย์กลางนี้ จงหาความยาวท่อ L ที่ต้องการ