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
довжинаT170 °C150 °C85 °C15 °CΔT₁ΔT₂протитечія

У протитечійному теплообміннику гарячий теплоносій охолоджується з 170 до 150 °C, а холодний нагрівається з 15 до 85 °C. Знайдіть середньологарифмічну різницю температур ΔTlm.

Th: 170 → 150 °CTc: 15 → 85 °C
ΔTlm = K
2.Легка
довжинаT170 °C130 °C80 °C25 °CΔT₁ΔT₂протитечія

У протитечійному теплообміннику гарячий теплоносій охолоджується з 170 до 130 °C, а холодний нагрівається з 25 до 80 °C. Знайдіть середньологарифмічну різницю температур ΔTlm.

Th: 170 → 130 °CTc: 25 → 80 °C
ΔTlm = K
3.Середня
довжинаT160 °C80 °C125 °C30 °CΔT₁ΔT₂протитечія

Протитечійний теплообмінник передає 280 kW. Його площа теплообміну 2 m². Гарячий теплоносій охолоджується від 160 до 80 °C, а холодний нагрівається від 30 до 125 °C. Знайдіть коефіцієнт теплопередачі U.

Q̇ = 280 kWA = 2 m²Th: 160 → 80 °CTc: 30 → 125 °C
U = W/(m²·K)
4.Середня
довжинаT125 °C50 °C80 °C30 °CΔT₁ΔT₂протитечія

Протитечійний теплообмінник передає 490 kW. Його площа теплообміну 20 m². Гарячий теплоносій охолоджується від 125 до 50 °C, а холодний нагрівається від 30 до 80 °C. Знайдіть коефіцієнт теплопередачі U.

Q̇ = 490 kWA = 20 m²Th: 125 → 50 °CTc: 30 → 80 °C
U = W/(m²·K)
5.Складна
довжинаT90 °C60 °C22,38 °C10 °CΔT₁ΔT₂протитечія

Гаряча олива (1,5 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) охолоджується з 90 до 60 °C у протитечійному теплообміннику. Вона нагріває 2 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 = 1,5 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 90 → 60 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²
6.Складна
довжинаT80 °C45 °C30,47 °C20 °CΔT₁ΔT₂протитечія

Гаряча олива (0,5 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) охолоджується з 80 до 45 °C у протитечійному теплообміннику. Вона нагріває 1 kg/s води (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), що входить при 20 °C. При U = 500 W/(m²·K) знайдіть потрібну площу теплообміну A.

ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 80 → 45 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²

Ключ відповідей

  1. 1. ΔTlm = 108,1 K
  2. 2. ΔTlm = 97,31 K
  3. 3. U = 3329 W/(m²·K)
  4. 4. U = 794,7 W/(m²·K)
  5. 5. A = 8,866 m²
  6. 6. A = 2,439 m²

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