1.Легка
У протитечійному теплообміннику гарячий теплоносій охолоджується з 105 до 70 °C, а холодний нагрівається з 30 до 55 °C. Знайдіть середньологарифмічну різницю температур ΔTlm.
Th: 105 → 70 °CTc: 30 → 55 °C
ΔTlm = K
Робочий аркуш «Теплообмінники (LMTD)» з відповідями
2.Легка
У теплообміннику нагрівається гліколева суміш (0,8 kg/s, cp = 3,6 kJ/(kg·K)) від 35 до 65 °C. Знайдіть тепловий потік Q̇.
ṁ = 0,8 kg/scp = 3,6 kJ/(kg·K)T: 35 → 65 °C
Q̇ = kW
3.Середня
Протитечійний теплообмінник передає 190 kW. Гарячий теплоносій охолоджується з 180 до 150 °C, а холодний нагрівається з 20 до 35 °C. Коефіцієнт теплопередачі 500 W/(m²·K). Знайдіть потрібну площу теплообміну A.
Q̇ = 190 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 180 → 150 °CTc: 20 → 35 °C
A = m²
4.Середня
Протитечійний теплообмінник передає 450 kW. Гарячий теплоносій охолоджується з 90 до 45 °C, а холодний нагрівається з 10 до 35 °C. Коефіцієнт теплопередачі 300 W/(m²·K). Знайдіть потрібну площу теплообміну A.
Q̇ = 450 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 90 → 45 °CTc: 10 → 35 °C
A = m²
5.Складна
Гаряча олива (0,5 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) охолоджується з 140 до 120 °C у протитечійному теплообміннику. Вона нагріває 1 kg/s води (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), що входить при 30 °C. При U = 200 W/(m²·K) знайдіть потрібну площу теплообміну A.
ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 140 → 120 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²
6.Складна
У протитечійному теплообміннику обидва потоки мають однакову повну теплоємність ṁ·cp = 0,5 kW/K. Гарячий потік входить при 80 °C, а холодний при 30 °C. Теплообмінник має A = 4 m² і U = 300 W/(m²·K). Знайдіть температуру гарячого потоку на виході Th,out.
Ch = Cc = 0,5 kW/KTh,in = 80 °CTc,in = 30 °CA = 4 m²U = 300 W/(m²·K)
Th,out = °C
Ключ відповідей
- 1. ΔTlm = 44,81 K
- 2. Q̇ = 86,4 kW
- 3. A = 2,766 m²
- 4. A = 33,9 m²
- 5. A = 1,291 m²
- 6. Th,out = 44,71 °C
Повні покрокові розв’язки: тренуйте цю тему на examproblems.com.