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
довжинаT165 °C125 °C50 °C25 °CΔT₁ΔT₂протитечія

У протитечійному теплообміннику гарячий теплоносій охолоджується з 165 до 125 °C, а холодний нагрівається з 25 до 50 °C. Знайдіть середньологарифмічну різницю температур ΔTlm.

Th: 165 → 125 °CTc: 25 → 50 °C
ΔTlm = K
2.Легка
довжинаT130 °C60 °C70 °C15 °CΔT₁ΔT₂протитечія

У протитечійному теплообміннику гарячий теплоносій охолоджується з 130 до 60 °C, а холодний нагрівається з 15 до 70 °C. Знайдіть середньологарифмічну різницю температур ΔTlm.

Th: 130 → 60 °CTc: 15 → 70 °C
ΔTlm = K
3.Середня
довжинаT160 °C135 °C30 °C120 °CΔT₁ΔT₂прямотечія

Прямотечійний теплообмінник передає 480 kW. Гарячий теплоносій охолоджується з 160 до 135 °C, а холодний нагрівається з 30 до 120 °C. Коефіцієнт теплопередачі 1500 W/(m²·K). Знайдіть потрібну площу теплообміну A.

Q̇ = 480 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 160 → 135 °CTc: 30 → 120 °C
A = m²
4.Середня
довжинаT155 °C65 °C70 °C20 °CΔT₁ΔT₂протитечія

Протитечійний теплообмінник передає 400 kW. Гарячий теплоносій охолоджується з 155 до 65 °C, а холодний нагрівається з 20 до 70 °C. Коефіцієнт теплопередачі 200 W/(m²·K). Знайдіть потрібну площу теплообміну A.

Q̇ = 400 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 155 → 65 °CTc: 20 → 70 °C
A = m²
5.Складна
довжинаT90 °C60 °C20 °C?ΔT₁ΔT₂прямотечія

У прямотечійному теплообміннику «труба в трубі» гаряча олива (1 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) тече внутрішньою трубою й охолоджується від 90 до 60 °C. Вода (0,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) у кільцевому каналі входить при 20 °C. Внутрішня труба має діаметр 40 mm, і U = 500 W/(m²·K) віднесено до цього діаметра. Знайдіть потрібну довжину труби L.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 90 → 60 °Cṁc = 0,5 kg/sTc,in = 20 °CD = 40 mmU = 500 W/(m²·K)
L = m
6.Складна
довжинаT150 °C45 °C35,7 °C20 °CΔT₁ΔT₂протитечія

Гаряча олива (0,5 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) охолоджується з 150 до 45 °C у протитечійному теплообміннику. Вона нагріває 2 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 = 0,5 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 150 → 45 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²

Ключ відповідей

  1. 1. ΔTlm = 107,3 K
  2. 2. ΔTlm = 52,14 K
  3. 3. A = 6,009 m²
  4. 4. A = 31,8 m²
  5. 5. L = 40,16 m
  6. 6. A = 7,447 m²

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