ใบงาน เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน (LMTD) พร้อมเฉลย

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทางมีพื้นที่ถ่ายเทความร้อน 1 m² และสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวม 200 W/(m²·K) ของไหลร้อนเย็นลงจาก 105 เป็น 85 °C และของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 20 เป็น 60 °C จงหาอัตราการถ่ายเทความร้อน Q̇

ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ของไหลร้อนเย็นลงจาก 125 เป็น 80 °C ขณะที่ของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 30 เป็น 60 °C หาผลต่างอุณหภูมิเฉลี่ยลอการิทึม ΔT_lm

ในเครื่องควบแน่น ไอน้ำควบแน่นที่ 130 °C คงที่ด้านนอกของท่อ น้ำหล่อเย็น (0.5 kg/s, c_p = 4.18 kJ/(kg·K)) ไหลในท่อและร้อนขึ้นจาก 10 เป็น 55 °C สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวมคือ 1000 W/(m²·K) จงหาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องการ

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทางถ่ายเทความร้อน 160 kW ของไหลร้อนเย็นลงจาก 95 เป็น 65 °C และของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 15 เป็น 50 °C สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวมคือ 1500 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้

ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อคู่ไหลสวนทาง น้ำมันร้อน (0.5 kg/s, c_p = 2.3 kJ/(kg·K)) ไหลในท่อด้านในและเย็นลงจาก 105 เป็น 50 °C น้ำ (0.8 kg/s, c_p = 4.18 kJ/(kg·K)) ในช่องวงแหวนเข้าที่ 20 °C ท่อด้านในมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 32 mm และ U = 150 W/(m²·K) อิงตามเส้นผ่านศูนย์กลางนี้ จงหาความยาวท่อ L ที่ต้องการ

น้ำมันร้อน (0.5 kg/s, c_p = 2.3 kJ/(kg·K)) เย็นลงจาก 140 เป็น 80 °C ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ทำให้น้ำ 3 kg/s (c_p = 4.18 kJ/(kg·K)) ที่เข้ามาที่ 30 °C ร้อนขึ้น เมื่อ U = 1000 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้