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
ความยาวT170 °C155 °C65 °C15 °CΔT₁ΔT₂ไหลสวนทาง

ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ของไหลร้อนเย็นลงจาก 170 เป็น 155 °C ขณะที่ของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 15 เป็น 65 °C หาผลต่างอุณหภูมิเฉลี่ยลอการิทึม ΔTlm

Th: 170 → 155 °CTc: 15 → 65 °C
ΔTlm = K
2.ง่าย
ความยาวT80 °C40 °C15 °C25 °CΔT₁ΔT₂ไหลขนาน

ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลขนาน ของไหลร้อนเย็นลงจาก 80 เป็น 40 °C ขณะที่ของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 15 เป็น 25 °C จงหาผลต่างอุณหภูมิเฉลี่ยลอการิทึม ΔTlm

Th: 80 → 40 °CTc: 15 → 25 °C
ΔTlm = K
3.ปานกลาง
ความยาวT180 °C75 °C155 °C10 °CΔT₁ΔT₂ไหลสวนทาง

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทางถ่ายเทความร้อน 390 kW มีพื้นที่ถ่ายเทความร้อน 4 m² ของไหลร้อนเย็นลงจาก 180 เป็น 75 °C และของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 10 เป็น 155 °C จงหาสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวม U

Q̇ = 390 kWA = 4 m²Th: 180 → 75 °CTc: 10 → 155 °C
U = W/(m²·K)
4.ปานกลาง
ความยาวT165 °C60 °C85 °C30 °CΔT₁ΔT₂ไหลสวนทาง

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทางถ่ายเทความร้อน 160 kW ของไหลร้อนเย็นลงจาก 165 เป็น 60 °C และของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 30 เป็น 85 °C สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวมคือ 1500 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้

Q̇ = 160 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 165 → 60 °CTc: 30 → 85 °C
A = m²
5.ยาก
ความยาวT80 °C40 °C28.4 °C15 °CΔT₁ΔT₂ไหลสวนทาง

น้ำมันร้อน (1 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) เย็นลงจาก 80 เป็น 40 °C ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ทำให้น้ำ 1.5 kg/s (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) ที่เข้ามาที่ 15 °C ร้อนขึ้น เมื่อ U = 1500 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้

ṁh = 1 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 80 → 40 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
6.ยาก
ความยาวT165 °C95 °C63.52 °C25 °CΔT₁ΔT₂ไหลสวนทาง

น้ำมันร้อน (1 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) เย็นลงจาก 165 เป็น 95 °C ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ทำให้น้ำ 1 kg/s (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) ที่เข้ามาที่ 25 °C ร้อนขึ้น เมื่อ U = 500 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้

ṁh = 1 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 165 → 95 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²

เฉลย

  1. 1. ΔTlm = 121.7 K
  2. 2. ΔTlm = 34.1 K
  3. 3. U = 2329 W/(m²·K)
  4. 4. A = 2.092 m²
  5. 5. A = 1.526 m²
  6. 6. A = 3.799 m²

เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com