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
довжинаT155 °C75 °C30 °C50 °CΔT₁ΔT₂прямотечія

У прямотечійному теплообміннику гарячий теплоносій охолоджується від 155 до 75 °C, а холодний нагрівається від 30 до 50 °C. Знайдіть середньологарифмічний температурний напір ΔTlm.

Th: 155 → 75 °CTc: 30 → 50 °C
ΔTlm = K
2.Легка
довжинаT145 °C50 °C65 °C20 °CΔT₁ΔT₂протитечія

У протитечійному теплообміннику гарячий теплоносій охолоджується з 145 до 50 °C, а холодний нагрівається з 20 до 65 °C. Знайдіть середньологарифмічну різницю температур ΔTlm.

Th: 145 → 50 °CTc: 20 → 65 °C
ΔTlm = K
3.Середня
довжинаT125 °C70 °C90 °C25 °CΔT₁ΔT₂протитечія

Протитечійний теплообмінник передає 80 kW. Гарячий теплоносій охолоджується з 125 до 70 °C, а холодний нагрівається з 25 до 90 °C. Коефіцієнт теплопередачі 800 W/(m²·K). Знайдіть потрібну площу теплообміну A.

Q̇ = 80 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 125 → 70 °CTc: 25 → 90 °C
A = m²
4.Середня
довжинаT80 °C50 °C65 °C30 °CΔT₁ΔT₂протитечія

Протитечійний теплообмінник передає 80 kW. Гарячий теплоносій охолоджується з 80 до 50 °C, а холодний нагрівається з 30 до 65 °C. Коефіцієнт теплопередачі 500 W/(m²·K). Знайдіть потрібну площу теплообміну A.

Q̇ = 80 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 80 → 50 °CTc: 30 → 65 °C
A = m²
5.Складна
довжинаT130 °C55 °C33,76 °C20 °CΔT₁ΔT₂протитечія

Гаряча олива (1 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) охолоджується з 130 до 55 °C у протитечійному теплообміннику. Вона нагріває 3 kg/s води (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), що входить при 20 °C. При U = 300 W/(m²·K) знайдіть потрібну площу теплообміну A.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 130 → 55 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²
6.Складна
довжинаT90 °C50 °C53,92 °C30 °CΔT₁ΔT₂протитечія

Гаряча олива (0,5 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) охолоджується з 90 до 50 °C у протитечійному теплообміннику. Вона нагріває 0,5 kg/s води (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), що входить при 30 °C. При U = 1500 W/(m²·K) знайдіть потрібну площу теплообміну A.

ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 90 → 50 °Cṁc = 0,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²

Ключ відповідей

  1. 1. ΔTlm = 62,13 K
  2. 2. ΔTlm = 50,98 K
  3. 3. A = 2,513 m²
  4. 4. A = 9,206 m²
  5. 5. A = 9,497 m²
  6. 6. A = 1,223 m²

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