ใบงาน เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน (LMTD) พร้อมเฉลย

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทางมีพื้นที่ถ่ายเทความร้อน 4 m² และสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวม 800 W/(m²·K) ของไหลร้อนเย็นลงจาก 130 เป็น 75 °C และของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 20 เป็น 105 °C จงหาอัตราการถ่ายเทความร้อน Q̇

ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน เอทานอล 2.5 kg/s (c_p = 2.44 kJ/(kg·K)) ถูกทำให้เย็นลงจาก 80 เป็น 30 °C จงหาอัตราการถ่ายเทความร้อน Q̇

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลขนานถ่ายเทความร้อน 340 kW ของไหลร้อนเย็นลงจาก 145 เป็น 60 °C และของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 15 เป็น 45 °C สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวมคือ 800 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้

ในเครื่องควบแน่น ไอน้ำควบแน่นที่ 110 °C คงที่ด้านนอกของท่อ น้ำหล่อเย็น (1 kg/s, c_p = 4.18 kJ/(kg·K)) ไหลในท่อและร้อนขึ้นจาก 25 เป็น 70 °C สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวมคือ 1000 W/(m²·K) จงหาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องการ

ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบท่อคู่ไหลขนาน น้ำมันร้อน (1 kg/s, c_p = 2.5 kJ/(kg·K)) ไหลในท่อด้านในและเย็นลงจาก 105 เป็น 75 °C น้ำ (0.5 kg/s, c_p = 4.18 kJ/(kg·K)) ในช่องวงแหวนเข้าที่ 25 °C ท่อด้านในมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 40 mm และ U = 300 W/(m²·K) อิงตามเส้นผ่านศูนย์กลางนี้ จงหาความยาวท่อ L ที่ต้องการ

ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง สายการไหลทั้งสองมีอัตราความจุความร้อนเท่ากัน ṁ·c_p = 3 kW/K สายการไหลร้อนเข้าที่ 105 °C และสายการไหลเย็นเข้าที่ 10 °C เครื่องมี A = 5 m² และ U = 300 W/(m²·K) จงหาอุณหภูมิขาออกของสายร้อน T_h,out