1.Легка
У прямотечійному теплообміннику гарячий теплоносій охолоджується від 90 до 35 °C, а холодний нагрівається від 20 до 30 °C. Знайдіть середньологарифмічний температурний напір ΔTlm.
Th: 90 → 35 °CTc: 20 → 30 °C
ΔTlm = K
Робочий аркуш «Теплообмінники (LMTD)» з відповідями
2.Легка
Протитечійний теплообмінник має площу теплообміну 2,5 m² і коефіцієнт теплопередачі 200 W/(m²·K). Гарячий теплоносій охолоджується від 90 до 75 °C, а холодний нагрівається від 25 до 75 °C. Знайдіть тепловий потік Q̇.
A = 2,5 m²U = 200 W/(m²·K)Th: 90 → 75 °CTc: 25 → 75 °C
Q̇ = kW
3.Середня
Протитечійний теплообмінник передає 300 kW. Гарячий теплоносій охолоджується з 130 до 95 °C, а холодний нагрівається з 20 до 120 °C. Коефіцієнт теплопередачі 800 W/(m²·K). Знайдіть потрібну площу теплообміну A.
Q̇ = 300 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 130 → 95 °CTc: 20 → 120 °C
A = m²
4.Середня
Прямотечійний теплообмінник передає 180 kW. Гарячий теплоносій охолоджується з 125 до 60 °C, а холодний нагрівається з 30 до 40 °C. Коефіцієнт теплопередачі 800 W/(m²·K). Знайдіть потрібну площу теплообміну A.
Q̇ = 180 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 125 → 60 °CTc: 30 → 40 °C
A = m²
5.Складна
У протитечійному теплообміннику обидва потоки мають однакову повну теплоємність ṁ·cp = 1,5 kW/K. Гарячий потік входить при 110 °C, а холодний при 10 °C. Теплообмінник має A = 5 m² і U = 500 W/(m²·K). Знайдіть температуру гарячого потоку на виході Th,out.
Ch = Cc = 1,5 kW/KTh,in = 110 °CTc,in = 10 °CA = 5 m²U = 500 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.Складна
Гаряча олива (1 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) охолоджується з 125 до 40 °C у протитечійному теплообміннику. Вона нагріває 0,5 kg/s води (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), що входить при 10 °C. При U = 300 W/(m²·K) знайдіть потрібну площу теплообміну A.
ṁh = 1 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 125 → 40 °Cṁc = 0,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²
Ключ відповідей
- 1. ΔTlm = 24,63 K
- 2. Q̇ = 14,54 kW
- 3. A = 11,62 m²
- 4. A = 4,674 m²
- 5. Th,out = 47,5 °C
- 6. A = 25,56 m²
Повні покрокові розв’язки: тренуйте цю тему на examproblems.com.