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

У теплообміннику охолоджується гліколева суміш (0,3 kg/s, cp = 3,6 kJ/(kg·K)) від 70 до 35 °C. Знайдіть тепловий потік Q̇.

ṁ = 0,3 kg/scp = 3,6 kJ/(kg·K)T: 70 → 35 °C
Q̇ = kW
2.Легка
довжинаT85 °C55 °C45 °C25 °CΔT₁ΔT₂протитечія

У протитечійному теплообміннику гарячий теплоносій охолоджується з 85 до 55 °C, а холодний нагрівається з 25 до 45 °C. Знайдіть середньологарифмічну різницю температур ΔTlm.

Th: 85 → 55 °CTc: 25 → 45 °C
ΔTlm = K
3.Середня
довжинаT85 °C45 °C15 °C35 °CΔT₁ΔT₂прямотечія

Прямотечійний теплообмінник передає 340 kW. Гарячий теплоносій охолоджується з 85 до 45 °C, а холодний нагрівається з 15 до 35 °C. Коефіцієнт теплопередачі 1000 W/(m²·K). Знайдіть потрібну площу теплообміну A.

Q̇ = 340 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 85 → 45 °CTc: 15 → 35 °C
A = m²
4.Середня
довжинаT145 °C65 °C45 °C10 °CΔT₁ΔT₂протитечія

Протитечійний теплообмінник передає 230 kW. Гарячий теплоносій охолоджується з 145 до 65 °C, а холодний нагрівається з 10 до 45 °C. Коефіцієнт теплопередачі 200 W/(m²·K). Знайдіть потрібну площу теплообміну A.

Q̇ = 230 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 145 → 65 °CTc: 10 → 45 °C
A = m²
5.Складна
довжинаT145 °C50 °C?15 °CΔT₁ΔT₂протитечія

У протитечійному теплообміннику «труба в трубі» гаряча олива (0,8 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) тече внутрішньою трубою й охолоджується від 145 до 50 °C. Вода (0,8 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) у кільцевому каналі входить при 15 °C. Внутрішня труба має діаметр 40 mm, і U = 500 W/(m²·K) віднесено до цього діаметра. Знайдіть потрібну довжину труби L.

ṁh = 0,8 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 145 → 50 °Cṁc = 0,8 kg/sTc,in = 15 °CD = 40 mmU = 500 W/(m²·K)
L = m
6.Складна
довжинаT130 °C90 °C?25 °CΔT₁ΔT₂протитечія

У протитечійному теплообміннику «труба в трубі» гаряча олива (1 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) тече внутрішньою трубою й охолоджується від 130 до 90 °C. Вода (0,3 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) у кільцевому каналі входить при 25 °C. Внутрішня труба має діаметр 50 mm, і U = 250 W/(m²·K) віднесено до цього діаметра. Знайдіть потрібну довжину труби L.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 130 → 90 °Cṁc = 0,3 kg/sTc,in = 25 °CD = 50 mmU = 250 W/(m²·K)
L = m

Ключ відповідей

  1. 1. Q̇ = 37,8 kW
  2. 2. ΔTlm = 34,76 K
  3. 3. A = 11,03 m²
  4. 4. A = 15,28 m²
  5. 5. L = 58,42 m
  6. 6. L = 42,52 m

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