Робочий аркуш «Теплообмінники (LMTD)» з відповідями

Безкоштовний робочий аркуш для друку «Теплообмінники (LMTD)»: 6 задач від легких до рівня іспиту, з ключем відповідей. Роздрукуйте його або збережіть як PDF.

Новий робочий аркушТренуватися онлайн з підказками

Для викладачів: можна безкоштовно друкувати, копіювати й використовувати на заняттях. Кожен новий аркуш має нові значення і власні відповіді. Будемо вдячні за посилання на ExamProblems на сторінці вашого курсу.

Ім’я: ____________________   Дата: ____________

1.Легка
довжинаT160 °C45 °C40 °C20 °CΔT₁ΔT₂протитечія

У протитечійному теплообміннику гарячий теплоносій охолоджується з 160 до 45 °C, а холодний нагрівається з 20 до 40 °C. Знайдіть середньологарифмічну різницю температур ΔTlm.

Th: 160 → 45 °CTc: 20 → 40 °C
ΔTlm = K
2.Легка
довжинаT130 °C90 °C95 °C20 °CΔT₁ΔT₂протитечія

Протитечійний теплообмінник має площу теплообміну 15 m² і коефіцієнт теплопередачі 800 W/(m²·K). Гарячий теплоносій охолоджується від 130 до 90 °C, а холодний нагрівається від 20 до 95 °C. Знайдіть тепловий потік Q̇.

A = 15 m²U = 800 W/(m²·K)Th: 130 → 90 °CTc: 20 → 95 °C
Q̇ = kW
3.Середня
довжинаT160 °C120 °C25 °C35 °CΔT₁ΔT₂прямотечія

Прямотечійний теплообмінник передає 430 kW. Гарячий теплоносій охолоджується з 160 до 120 °C, а холодний нагрівається з 25 до 35 °C. Коефіцієнт теплопередачі 1000 W/(m²·K). Знайдіть потрібну площу теплообміну A.

Q̇ = 430 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 160 → 120 °CTc: 25 → 35 °C
A = m²
4.Середня
довжинаT115 °C60 °C75 °C15 °CΔT₁ΔT₂протитечія

Протитечійний теплообмінник передає 350 kW. Гарячий теплоносій охолоджується з 115 до 60 °C, а холодний нагрівається з 15 до 75 °C. Коефіцієнт теплопередачі 500 W/(m²·K). Знайдіть потрібну площу теплообміну A.

Q̇ = 350 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 115 → 60 °CTc: 15 → 75 °C
A = m²
5.Складна
довжинаT115 °C75 °C?10 °CΔT₁ΔT₂протитечія

У протитечійному теплообміннику «труба в трубі» гаряча олива (0,3 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) тече внутрішньою трубою й охолоджується від 115 до 75 °C. Вода (0,2 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) у кільцевому каналі входить при 10 °C. Внутрішня труба має діаметр 32 mm, і U = 150 W/(m²·K) віднесено до цього діаметра. Знайдіть потрібну довжину труби L.

ṁh = 0,3 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 115 → 75 °Cṁc = 0,2 kg/sTc,in = 10 °CD = 32 mmU = 150 W/(m²·K)
L = m
6.Складна
довжинаT140 °C80 °C?15 °CΔT₁ΔT₂протитечія

У протитечійному теплообміннику «труба в трубі» гаряча олива (0,3 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) тече внутрішньою трубою й охолоджується від 140 до 80 °C. Вода (1 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) у кільцевому каналі входить при 15 °C. Внутрішня труба має діаметр 25 mm, і U = 200 W/(m²·K) віднесено до цього діаметра. Знайдіть потрібну довжину труби L.

ṁh = 0,3 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 140 → 80 °Cṁc = 1 kg/sTc,in = 15 °CD = 25 mmU = 200 W/(m²·K)
L = m

Ключ відповідей

  1. 1. ΔTlm = 60,56 K
  2. 2. Q̇ = 605,9 kW
  3. 3. A = 3,979 m²
  4. 4. A = 16,49 m²
  5. 5. L = 29,68 m
  6. 6. L = 27,34 m

Повні покрокові розв’язки: тренуйте цю тему на examproblems.com.