1.Легка
У протитечійному теплообміннику гарячий теплоносій охолоджується з 95 до 75 °C, а холодний нагрівається з 30 до 70 °C. Знайдіть середньологарифмічну різницю температур ΔTlm.
Th: 95 → 75 °CTc: 30 → 70 °C
ΔTlm = K
Робочий аркуш «Теплообмінники (LMTD)» з відповідями
2.Легка
У протитечійному теплообміннику гарячий теплоносій охолоджується з 115 до 30 °C, а холодний нагрівається з 15 до 30 °C. Знайдіть середньологарифмічну різницю температур ΔTlm.
Th: 115 → 30 °CTc: 15 → 30 °C
ΔTlm = K
3.Середня
Прямотечійний теплообмінник передає 160 kW. Гарячий теплоносій охолоджується з 125 до 105 °C, а холодний нагрівається з 30 до 70 °C. Коефіцієнт теплопередачі 1500 W/(m²·K). Знайдіть потрібну площу теплообміну A.
Q̇ = 160 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 125 → 105 °CTc: 30 → 70 °C
A = m²
4.Середня
Прямотечійний теплообмінник передає 410 kW. Його площа теплообміну 25 m². Гарячий теплоносій охолоджується від 130 до 55 °C, а холодний нагрівається від 30 до 50 °C. Знайдіть коефіцієнт теплопередачі U.
Q̇ = 410 kWA = 25 m²Th: 130 → 55 °CTc: 30 → 50 °C
U = W/(m²·K)
5.Складна
У протитечійному теплообміннику обидва потоки мають однакову повну теплоємність ṁ·cp = 1 kW/K. Гарячий потік входить при 80 °C, а холодний при 15 °C. Теплообмінник має A = 4 m² і U = 800 W/(m²·K). Знайдіть температуру гарячого потоку на виході Th,out.
Ch = Cc = 1 kW/KTh,in = 80 °CTc,in = 15 °CA = 4 m²U = 800 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.Складна
Гаряча олива (2 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) охолоджується з 80 до 55 °C у протитечійному теплообміннику. Вона нагріває 3 kg/s води (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), що входить при 10 °C. При U = 200 W/(m²·K) знайдіть потрібну площу теплообміну A.
ṁh = 2 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 80 → 55 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²
Ключ відповідей
- 1. ΔTlm = 34,03 K
- 2. ΔTlm = 40,36 K
- 3. A = 1,775 m²
- 4. U = 517,2 W/(m²·K)
- 5. Th,out = 30,48 °C
- 6. A = 9,928 m²
Повні покрокові розв’язки: тренуйте цю тему на examproblems.com.