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
довжинаT170 °C90 °C140 °C20 °CΔT₁ΔT₂протитечія

У протитечійному теплообміннику гарячий теплоносій охолоджується з 170 до 90 °C, а холодний нагрівається з 20 до 140 °C. Знайдіть середньологарифмічну різницю температур ΔTlm.

Th: 170 → 90 °CTc: 20 → 140 °C
ΔTlm = K
2.Легка
довжинаT145 °C90 °C115 °C15 °CΔT₁ΔT₂протитечія

У протитечійному теплообміннику гарячий теплоносій охолоджується з 145 до 90 °C, а холодний нагрівається з 15 до 115 °C. Знайдіть середньологарифмічну різницю температур ΔTlm.

Th: 145 → 90 °CTc: 15 → 115 °C
ΔTlm = K
3.Середня
довжинаT130 °C35 °C30 °C15 °CΔT₁ΔT₂протитечія

Протитечійний теплообмінник передає 360 kW. Його площа теплообміну 2 m². Гарячий теплоносій охолоджується від 130 до 35 °C, а холодний нагрівається від 15 до 30 °C. Знайдіть коефіцієнт теплопередачі U.

Q̇ = 360 kWA = 2 m²Th: 130 → 35 °CTc: 15 → 30 °C
U = W/(m²·K)
4.Середня
довжинаT110 °C55 °C50 °C15 °CΔT₁ΔT₂протитечія

Протитечійний теплообмінник передає 460 kW. Гарячий теплоносій охолоджується з 110 до 55 °C, а холодний нагрівається з 15 до 50 °C. Коефіцієнт теплопередачі 300 W/(m²·K). Знайдіть потрібну площу теплообміну A.

Q̇ = 460 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 110 → 55 °CTc: 15 → 50 °C
A = m²
5.Складна
довжинаT125 °C??20 °CΔT₁ΔT₂протитечія

У протитечійному теплообміннику обидва потоки мають однакову повну теплоємність ṁ·cp = 1 kW/K. Гарячий потік входить при 125 °C, а холодний при 20 °C. Теплообмінник має A = 5 m² і U = 500 W/(m²·K). Знайдіть температуру гарячого потоку на виході Th,out.

Ch = Cc = 1 kW/KTh,in = 125 °CTc,in = 20 °CA = 5 m²U = 500 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.Складна
довжинаT105 °C30 °C?ΔT₁ΔT₂пара, що конденсується

Пара конденсується за сталої температури 105 °C на зовнішній поверхні труб конденсатора з площею теплообміну 2,5 m² і U = 2000 W/(m²·K). Охолоджувальна вода (0,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) входить у труби при 30 °C. Знайдіть температуру води на виході Tc,out.

Ts = 105 °CA = 2,5 m²U = 2000 W/(m²·K)ṁ = 0,5 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °C
Tc,out = °C

Ключ відповідей

  1. 1. ΔTlm = 47,21 K
  2. 2. ΔTlm = 49,11 K
  3. 3. U = 3621 W/(m²·K)
  4. 4. A = 31,09 m²
  5. 5. Th,out = 50 °C
  6. 6. Tc,out = 98,14 °C

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