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
довжинаT85 °C30 °C40 °C10 °CΔT₁ΔT₂протитечія

У протитечійному теплообміннику гарячий теплоносій охолоджується з 85 до 30 °C, а холодний нагрівається з 10 до 40 °C. Знайдіть середньологарифмічну різницю температур ΔTlm.

Th: 85 → 30 °CTc: 10 → 40 °C
ΔTlm = K
2.Легка
довжинаT150 °C55 °C60 °C25 °CΔT₁ΔT₂протитечія

У протитечійному теплообміннику гарячий теплоносій охолоджується з 150 до 55 °C, а холодний нагрівається з 25 до 60 °C. Знайдіть середньологарифмічну різницю температур ΔTlm.

Th: 150 → 55 °CTc: 25 → 60 °C
ΔTlm = K
3.Середня
довжинаT160 °C120 °C95 °C30 °CΔT₁ΔT₂протитечія

Протитечійний теплообмінник передає 150 kW. Гарячий теплоносій охолоджується з 160 до 120 °C, а холодний нагрівається з 30 до 95 °C. Коефіцієнт теплопередачі 500 W/(m²·K). Знайдіть потрібну площу теплообміну A.

Q̇ = 150 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 160 → 120 °CTc: 30 → 95 °C
A = m²
4.Середня
довжинаT95 °C30 °C45 °C15 °CΔT₁ΔT₂протитечія

Протитечійний теплообмінник передає 60 kW. Гарячий теплоносій охолоджується з 95 до 30 °C, а холодний нагрівається з 15 до 45 °C. Коефіцієнт теплопередачі 1500 W/(m²·K). Знайдіть потрібну площу теплообміну A.

Q̇ = 60 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 95 → 30 °CTc: 15 → 45 °C
A = m²
5.Складна
довжинаT110 °C85 °C29,59 °C25 °CΔT₁ΔT₂протитечія

Гаряча олива (0,5 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) охолоджується з 110 до 85 °C у протитечійному теплообміннику. Вона нагріває 1,5 kg/s води (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), що входить при 25 °C. При U = 500 W/(m²·K) знайдіть потрібну площу теплообміну A.

ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 110 → 85 °Cṁc = 1,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²
6.Складна
довжинаT105 °C70 °C50,93 °C30 °CΔT₁ΔT₂протитечія

Гаряча олива (0,5 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) охолоджується з 105 до 70 °C у протитечійному теплообміннику. Вона нагріває 0,5 kg/s води (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), що входить при 30 °C. При U = 800 W/(m²·K) знайдіть потрібну площу теплообміну A.

ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 105 → 70 °Cṁc = 0,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²

Ключ відповідей

  1. 1. ΔTlm = 30,83 K
  2. 2. ΔTlm = 54,61 K
  3. 3. A = 3,905 m²
  4. 4. A = 1,376 m²
  5. 5. A = 0,8248 m²
  6. 6. A = 1,172 m²

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