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
ความยาวT160 °C120 °C125 °C15 °CΔT₁ΔT₂ไหลสวนทาง

ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ของไหลร้อนเย็นลงจาก 160 เป็น 120 °C ขณะที่ของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 15 เป็น 125 °C หาผลต่างอุณหภูมิเฉลี่ยลอการิทึม ΔTlm

Th: 160 → 120 °CTc: 15 → 125 °C
ΔTlm = K
2.ง่าย

ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ไกลคอลผสม 1.5 kg/s (cp = 3.6 kJ/(kg·K)) ถูกทำให้เย็นลงจาก 85 เป็น 55 °C จงหาอัตราการถ่ายเทความร้อน Q̇

ṁ = 1.5 kg/scp = 3.6 kJ/(kg·K)T: 85 → 55 °C
Q̇ = kW
3.ปานกลาง
ความยาวT180 °C100 °C25 °C70 °CΔT₁ΔT₂ไหลขนาน

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลขนานถ่ายเทความร้อน 180 kW ของไหลร้อนเย็นลงจาก 180 เป็น 100 °C และของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 25 เป็น 70 °C สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวมคือ 800 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้

Q̇ = 180 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 180 → 100 °CTc: 25 → 70 °C
A = m²
4.ปานกลาง
ความยาวT105 °C25 °C65 °CΔT₁ΔT₂ไอน้ำควบแน่น

ในเครื่องควบแน่น ไอน้ำควบแน่นที่ 105 °C คงที่ด้านนอกของท่อ น้ำหล่อเย็น (2 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) ไหลในท่อและร้อนขึ้นจาก 25 เป็น 65 °C สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวมคือ 1000 W/(m²·K) จงหาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องการ

Ts = 105 °Cṁ = 2 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 25 → 65 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
5.ยาก
ความยาวT130 °C??15 °CΔT₁ΔT₂ไหลสวนทาง

ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง สายการไหลทั้งสองมีอัตราความจุความร้อนเท่ากัน ṁ·cp = 3 kW/K สายการไหลร้อนเข้าที่ 130 °C และสายการไหลเย็นเข้าที่ 15 °C เครื่องมี A = 6 m² และ U = 800 W/(m²·K) จงหาอุณหภูมิขาออกของสายร้อน Th,out

Ch = Cc = 3 kW/KTh,in = 130 °CTc,in = 15 °CA = 6 m²U = 800 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.ยาก
ความยาวT100 °C45 °C38.42 °C20 °CΔT₁ΔT₂ไหลสวนทาง

น้ำมันร้อน (1 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) เย็นลงจาก 100 เป็น 45 °C ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ทำให้น้ำ 1.5 kg/s (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) ที่เข้ามาที่ 20 °C ร้อนขึ้น เมื่อ U = 1500 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้

ṁh = 1 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 100 → 45 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²

เฉลย

  1. 1. ΔTlm = 63.72 K
  2. 2. Q̇ = 162 kW
  3. 3. A = 2.956 m²
  4. 4. A = 5.795 m²
  5. 5. Th,out = 59.23 °C
  6. 6. A = 1.898 m²

เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com