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
довжинаT100 °C60 °C75 °C25 °CΔT₁ΔT₂протитечія

У протитечійному теплообміннику гарячий теплоносій охолоджується з 100 до 60 °C, а холодний нагрівається з 25 до 75 °C. Знайдіть середньологарифмічну різницю температур ΔTlm.

Th: 100 → 60 °CTc: 25 → 75 °C
ΔTlm = K
2.Легка
довжинаT115 °C30 °C60 °C10 °CΔT₁ΔT₂протитечія

У протитечійному теплообміннику гарячий теплоносій охолоджується з 115 до 30 °C, а холодний нагрівається з 10 до 60 °C. Знайдіть середньологарифмічну різницю температур ΔTlm.

Th: 115 → 30 °CTc: 10 → 60 °C
ΔTlm = K
3.Середня
довжинаT110 °C70 °C10 °C65 °CΔT₁ΔT₂прямотечія

Прямотечійний теплообмінник передає 330 kW. Гарячий теплоносій охолоджується з 110 до 70 °C, а холодний нагрівається з 10 до 65 °C. Коефіцієнт теплопередачі 300 W/(m²·K). Знайдіть потрібну площу теплообміну A.

Q̇ = 330 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 110 → 70 °CTc: 10 → 65 °C
A = m²
4.Середня
довжинаT165 °C45 °C20 °C10 °CΔT₁ΔT₂протитечія

Протитечійний теплообмінник передає 130 kW. Його площа теплообміну 20 m². Гарячий теплоносій охолоджується від 165 до 45 °C, а холодний нагрівається від 10 до 20 °C. Знайдіть коефіцієнт теплопередачі U.

Q̇ = 130 kWA = 20 m²Th: 165 → 45 °CTc: 10 → 20 °C
U = W/(m²·K)
5.Складна
довжинаT95 °C65 °C35,02 °C30 °CΔT₁ΔT₂протитечія

Гаряча олива (1 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) охолоджується з 95 до 65 °C у протитечійному теплообміннику. Вона нагріває 3 kg/s води (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), що входить при 30 °C. При U = 800 W/(m²·K) знайдіть потрібну площу теплообміну A.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 95 → 65 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²
6.Складна
довжинаT115 °C50 °C31,92 °C20 °CΔT₁ΔT₂протитечія

Гаряча олива (1 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) охолоджується з 115 до 50 °C у протитечійному теплообміннику. Вона нагріває 3 kg/s води (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), що входить при 20 °C. При U = 800 W/(m²·K) знайдіть потрібну площу теплообміну A.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 115 → 50 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²

Ключ відповідей

  1. 1. ΔTlm = 29,72 K
  2. 2. ΔTlm = 34,6 K
  3. 3. A = 34,69 m²
  4. 4. U = 83,99 W/(m²·K)
  5. 5. A = 1,698 m²
  6. 6. A = 3,586 m²

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