1.Легка
У теплообміннику охолоджується етанол (3 kg/s, cp = 2,44 kJ/(kg·K)) від 85 до 50 °C. Знайдіть тепловий потік Q̇.
ṁ = 3 kg/scp = 2,44 kJ/(kg·K)T: 85 → 50 °C
Q̇ = kW
Робочий аркуш «Теплообмінники (LMTD)» з відповідями
2.Легка
У теплообміннику охолоджується гліколева суміш (2 kg/s, cp = 3,6 kJ/(kg·K)) від 100 до 25 °C. Знайдіть тепловий потік Q̇.
ṁ = 2 kg/scp = 3,6 kJ/(kg·K)T: 100 → 25 °C
Q̇ = kW
3.Середня
Прямотечійний теплообмінник передає 210 kW. Його площа теплообміну 2,5 m². Гарячий теплоносій охолоджується від 95 до 40 °C, а холодний нагрівається від 20 до 30 °C. Знайдіть коефіцієнт теплопередачі U.
Q̇ = 210 kWA = 2,5 m²Th: 95 → 40 °CTc: 20 → 30 °C
U = W/(m²·K)
4.Середня
Протитечійний теплообмінник передає 180 kW. Гарячий теплоносій охолоджується з 180 до 85 °C, а холодний нагрівається з 30 до 95 °C. Коефіцієнт теплопередачі 300 W/(m²·K). Знайдіть потрібну площу теплообміну A.
Q̇ = 180 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 180 → 85 °CTc: 30 → 95 °C
A = m²
5.Складна
У прямотечійному теплообміннику «труба в трубі» гаряча олива (0,8 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) тече внутрішньою трубою й охолоджується від 110 до 70 °C. Вода (0,8 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) у кільцевому каналі входить при 20 °C. Внутрішня труба має діаметр 40 mm, і U = 400 W/(m²·K) віднесено до цього діаметра. Знайдіть потрібну довжину труби L.
ṁh = 0,8 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 110 → 70 °Cṁc = 0,8 kg/sTc,in = 20 °CD = 40 mmU = 400 W/(m²·K)
L = m
6.Складна
Гаряча олива (1 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) охолоджується з 155 до 130 °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 = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 155 → 130 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²
Ключ відповідей
- 1. Q̇ = 256,2 kW
- 2. Q̇ = 540 kW
- 3. U = 2604 W/(m²·K)
- 4. A = 8,706 m²
- 5. L = 27,58 m
- 6. A = 1,457 m²
Повні покрокові розв’язки: тренуйте цю тему на examproblems.com.