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
довжинаT95 °C55 °C55 °C30 °CΔT₁ΔT₂протитечія

У протитечійному теплообміннику гарячий теплоносій охолоджується з 95 до 55 °C, а холодний нагрівається з 30 до 55 °C. Знайдіть середньологарифмічну різницю температур ΔTlm.

Th: 95 → 55 °CTc: 30 → 55 °C
ΔTlm = K
2.Легка
довжинаT165 °C75 °C125 °C25 °CΔT₁ΔT₂протитечія

У протитечійному теплообміннику гарячий теплоносій охолоджується з 165 до 75 °C, а холодний нагрівається з 25 до 125 °C. Знайдіть середньологарифмічну різницю температур ΔTlm.

Th: 165 → 75 °CTc: 25 → 125 °C
ΔTlm = K
3.Середня
довжинаT100 °C65 °C75 °C10 °CΔT₁ΔT₂протитечія

Протитечійний теплообмінник передає 450 kW. Гарячий теплоносій охолоджується з 100 до 65 °C, а холодний нагрівається з 10 до 75 °C. Коефіцієнт теплопередачі 800 W/(m²·K). Знайдіть потрібну площу теплообміну A.

Q̇ = 450 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 100 → 65 °CTc: 10 → 75 °C
A = m²
4.Середня
довжинаT130 °C60 °C45 °C25 °CΔT₁ΔT₂протитечія

Кожухотрубний теплообмінник (один хід у міжтрубному просторі, два ходи в трубах) має передавати 490 kW. Гарячий теплоносій охолоджується від 130 до 60 °C, а холодний нагрівається від 25 до 45 °C. Поправковий коефіцієнт до LMTD для цієї схеми F = 0,88, а U = 300 W/(m²·K). Знайдіть потрібну площу теплообміну A.

Q̇ = 490 kWF = 0,88U = 300 W/(m²·K)Th: 130 → 60 °CTc: 25 → 45 °C
A = m²
5.Складна
довжинаT85 °C55 °C35,07 °C20 °CΔT₁ΔT₂протитечія

Гаряча олива (0,5 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) охолоджується з 85 до 55 °C у протитечійному теплообміннику. Вона нагріває 0,5 kg/s води (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), що входить при 20 °C. При U = 500 W/(m²·K) знайдіть потрібну площу теплообміну A.

ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 85 → 55 °Cṁc = 0,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²
6.Складна
довжинаT125 °C65 °C40,07 °C25 °CΔT₁ΔT₂протитечія

Гаряча олива (1 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) охолоджується з 125 до 65 °C у протитечійному теплообміннику. Вона нагріває 2 kg/s води (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), що входить при 25 °C. При U = 1000 W/(m²·K) знайдіть потрібну площу теплообміну A.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 125 → 65 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²

Ключ відповідей

  1. 1. ΔTlm = 31,91 K
  2. 2. ΔTlm = 44,81 K
  3. 3. A = 14,78 m²
  4. 4. A = 32,94 m²
  5. 5. A = 1,499 m²
  6. 6. A = 2,112 m²

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