1.ง่าย
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ของไหลร้อนเย็นลงจาก 165 เป็น 90 °C ขณะที่ของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 15 เป็น 100 °C หาผลต่างอุณหภูมิเฉลี่ยลอการิทึม ΔTlm
Th: 165 → 90 °CTc: 15 → 100 °C
ΔTlm = K
ใบงาน เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน (LMTD) พร้อมเฉลย
2.ง่าย
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลขนาน ของไหลร้อนเย็นลงจาก 145 เป็น 125 °C ขณะที่ของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 25 เป็น 65 °C จงหาผลต่างอุณหภูมิเฉลี่ยลอการิทึม ΔTlm
Th: 145 → 125 °CTc: 25 → 65 °C
ΔTlm = K
3.ปานกลาง
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลขนานถ่ายเทความร้อน 80 kW ของไหลร้อนเย็นลงจาก 80 เป็น 45 °C และของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 15 เป็น 25 °C สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวมคือ 300 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้
Q̇ = 80 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 80 → 45 °CTc: 15 → 25 °C
A = m²
4.ปานกลาง
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทางถ่ายเทความร้อน 140 kW ของไหลร้อนเย็นลงจาก 130 เป็น 30 °C และของไหลเย็นร้อนขึ้นจาก 10 เป็น 50 °C สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนรวมคือ 300 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้
Q̇ = 140 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 130 → 30 °CTc: 10 → 50 °C
A = m²
5.ยาก
ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง สายการไหลทั้งสองมีอัตราความจุความร้อนเท่ากัน ṁ·cp = 1.5 kW/K สายการไหลร้อนเข้าที่ 150 °C และสายการไหลเย็นเข้าที่ 30 °C เครื่องมี A = 3 m² และ U = 500 W/(m²·K) จงหาอุณหภูมิขาออกของสายร้อน Th,out
Ch = Cc = 1.5 kW/KTh,in = 150 °CTc,in = 30 °CA = 3 m²U = 500 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.ยาก
น้ำมันร้อน (0.5 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) เย็นลงจาก 115 เป็น 80 °C ในเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนแบบไหลสวนทาง ทำให้น้ำ 1 kg/s (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) ที่เข้ามาที่ 30 °C ร้อนขึ้น เมื่อ U = 1000 W/(m²·K) หาพื้นที่ถ่ายเทความร้อน A ที่ต้องใช้
ṁh = 0.5 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 115 → 80 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
เฉลย
- 1. ΔTlm = 69.88 K
- 2. ΔTlm = 86.56 K
- 3. A = 6.985 m²
- 4. A = 10.78 m²
- 5. Th,out = 90 °C
- 6. A = 0.591 m²
เฉลยทีละขั้นตอนฉบับเต็ม: ฝึกหัวข้อนี้ได้ที่ examproblems.com