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
довжинаT130 °C45 °C55 °C25 °CΔT₁ΔT₂протитечія

У протитечійному теплообміннику гарячий теплоносій охолоджується з 130 до 45 °C, а холодний нагрівається з 25 до 55 °C. Знайдіть середньологарифмічну різницю температур ΔTlm.

Th: 130 → 45 °CTc: 25 → 55 °C
ΔTlm = K
2.Легка
довжинаT115 °C50 °C15 °C30 °CΔT₁ΔT₂прямотечія

У прямотечійному теплообміннику гарячий теплоносій охолоджується від 115 до 50 °C, а холодний нагрівається від 15 до 30 °C. Знайдіть середньологарифмічний температурний напір ΔTlm.

Th: 115 → 50 °CTc: 15 → 30 °C
ΔTlm = K
3.Середня
довжинаT100 °C40 °C30 °C15 °CΔT₁ΔT₂протитечія

Протитечійний теплообмінник передає 240 kW. Гарячий теплоносій охолоджується з 100 до 40 °C, а холодний нагрівається з 15 до 30 °C. Коефіцієнт теплопередачі 500 W/(m²·K). Знайдіть потрібну площу теплообміну A.

Q̇ = 240 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 100 → 40 °CTc: 15 → 30 °C
A = m²
4.Середня
довжинаT120 °C65 °C70 °C10 °CΔT₁ΔT₂протитечія

Протитечійний теплообмінник передає 70 kW. Гарячий теплоносій охолоджується з 120 до 65 °C, а холодний нагрівається з 10 до 70 °C. Коефіцієнт теплопередачі 200 W/(m²·K). Знайдіть потрібну площу теплообміну A.

Q̇ = 70 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 120 → 65 °CTc: 10 → 70 °C
A = m²
5.Складна
довжинаT90 °C70 °C23,99 °C20 °CΔT₁ΔT₂протитечія

Гаряча олива (1 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) охолоджується з 90 до 70 °C у протитечійному теплообміннику. Вона нагріває 3 kg/s води (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), що входить при 20 °C. При U = 1500 W/(m²·K) знайдіть потрібну площу теплообміну A.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 90 → 70 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
6.Складна
довжинаT125 °C95 °C55,22 °C10 °CΔT₁ΔT₂протитечія

Гаряча олива (1,5 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) охолоджується з 125 до 95 °C у протитечійному теплообміннику. Вона нагріває 0,5 kg/s води (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), що входить при 10 °C. При U = 500 W/(m²·K) знайдіть потрібну площу теплообміну A.

ṁh = 1,5 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 125 → 95 °Cṁc = 0,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²

Ключ відповідей

  1. 1. ΔTlm = 41,61 K
  2. 2. ΔTlm = 49,71 K
  3. 3. A = 10,98 m²
  4. 4. A = 6,672 m²
  5. 5. A = 0,5783 m²
  6. 6. A = 2,45 m²

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