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
довжинаT120 °C100 °C75 °C20 °CΔT₁ΔT₂протитечія

У протитечійному теплообміннику гарячий теплоносій охолоджується з 120 до 100 °C, а холодний нагрівається з 20 до 75 °C. Знайдіть середньологарифмічну різницю температур ΔTlm.

Th: 120 → 100 °CTc: 20 → 75 °C
ΔTlm = K
2.Легка
довжинаT165 °C115 °C100 °C10 °CΔT₁ΔT₂протитечія

У протитечійному теплообміннику гарячий теплоносій охолоджується з 165 до 115 °C, а холодний нагрівається з 10 до 100 °C. Знайдіть середньологарифмічну різницю температур ΔTlm.

Th: 165 → 115 °CTc: 10 → 100 °C
ΔTlm = K
3.Середня
довжинаT170 °C130 °C25 °C110 °CΔT₁ΔT₂прямотечія

Прямотечійний теплообмінник передає 370 kW. Гарячий теплоносій охолоджується з 170 до 130 °C, а холодний нагрівається з 25 до 110 °C. Коефіцієнт теплопередачі 800 W/(m²·K). Знайдіть потрібну площу теплообміну A.

Q̇ = 370 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 170 → 130 °CTc: 25 → 110 °C
A = m²
4.Середня
довжинаT135 °C120 °C85 °C15 °CΔT₁ΔT₂протитечія

Протитечійний теплообмінник передає 330 kW. Гарячий теплоносій охолоджується з 135 до 120 °C, а холодний нагрівається з 15 до 85 °C. Коефіцієнт теплопередачі 200 W/(m²·K). Знайдіть потрібну площу теплообміну A.

Q̇ = 330 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 135 → 120 °CTc: 15 → 85 °C
A = m²
5.Складна
довжинаT105 °C15 °C?ΔT₁ΔT₂пара, що конденсується

Пара конденсується за сталої температури 105 °C на зовнішній поверхні труб конденсатора з площею теплообміну 4 m² і U = 1500 W/(m²·K). Охолоджувальна вода (0,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) входить у труби при 15 °C. Знайдіть температуру води на виході Tc,out.

Ts = 105 °CA = 4 m²U = 1500 W/(m²·K)ṁ = 0,5 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °C
Tc,out = °C
6.Складна
довжинаT110 °C10 °C?ΔT₁ΔT₂пара, що конденсується

Пара конденсується за сталої температури 110 °C на зовнішній поверхні труб конденсатора з площею теплообміну 4 m² і U = 2500 W/(m²·K). Охолоджувальна вода (1 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) входить у труби при 10 °C. Знайдіть температуру води на виході Tc,out.

Ts = 110 °CA = 4 m²U = 2500 W/(m²·K)ṁ = 1 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °C
Tc,out = °C

Ключ відповідей

  1. 1. ΔTlm = 60,83 K
  2. 2. ΔTlm = 83,41 K
  3. 3. A = 7,33 m²
  4. 4. A = 22,26 m²
  5. 5. Tc,out = 99,9 °C
  6. 6. Tc,out = 100,9 °C

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