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
довжинаT140 °C95 °C20 °C30 °CΔT₁ΔT₂прямотечія

У прямотечійному теплообміннику гарячий теплоносій охолоджується від 140 до 95 °C, а холодний нагрівається від 20 до 30 °C. Знайдіть середньологарифмічний температурний напір ΔTlm.

Th: 140 → 95 °CTc: 20 → 30 °C
ΔTlm = K
2.Легка
довжинаT160 °C80 °C30 °C20 °CΔT₁ΔT₂протитечія

У протитечійному теплообміннику гарячий теплоносій охолоджується з 160 до 80 °C, а холодний нагрівається з 20 до 30 °C. Знайдіть середньологарифмічну різницю температур ΔTlm.

Th: 160 → 80 °CTc: 20 → 30 °C
ΔTlm = K
3.Середня
довжинаT130 °C100 °C25 °C45 °CΔT₁ΔT₂прямотечія

Прямотечійний теплообмінник передає 240 kW. Гарячий теплоносій охолоджується з 130 до 100 °C, а холодний нагрівається з 25 до 45 °C. Коефіцієнт теплопередачі 1000 W/(m²·K). Знайдіть потрібну площу теплообміну A.

Q̇ = 240 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 130 → 100 °CTc: 25 → 45 °C
A = m²
4.Середня
довжинаT135 °C90 °C10 °C70 °CΔT₁ΔT₂прямотечія

Прямотечійний теплообмінник передає 270 kW. Гарячий теплоносій охолоджується з 135 до 90 °C, а холодний нагрівається з 10 до 70 °C. Коефіцієнт теплопередачі 200 W/(m²·K). Знайдіть потрібну площу теплообміну A.

Q̇ = 270 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 135 → 90 °CTc: 10 → 70 °C
A = m²
5.Складна
довжинаT140 °C10 °C?ΔT₁ΔT₂пара, що конденсується

Пара конденсується за сталої температури 140 °C на зовнішній поверхні труб конденсатора з площею теплообміну 2,5 m² і U = 3000 W/(m²·K). Охолоджувальна вода (3 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) входить у труби при 10 °C. Знайдіть температуру води на виході Tc,out.

Ts = 140 °CA = 2,5 m²U = 3000 W/(m²·K)ṁ = 3 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °C
Tc,out = °C
6.Складна
довжинаT110 °C20 °C?ΔT₁ΔT₂пара, що конденсується

Пара конденсується за сталої температури 110 °C на зовнішній поверхні труб конденсатора з площею теплообміну 2,5 m² і U = 1000 W/(m²·K). Охолоджувальна вода (1 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) входить у труби при 20 °C. Знайдіть температуру води на виході Tc,out.

Ts = 110 °CA = 2,5 m²U = 1000 W/(m²·K)ṁ = 1 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °C
Tc,out = °C

Ключ відповідей

  1. 1. ΔTlm = 89,71 K
  2. 2. ΔTlm = 90,53 K
  3. 3. A = 3,104 m²
  4. 4. A = 23,56 m²
  5. 5. Tc,out = 68,52 °C
  6. 6. Tc,out = 60,51 °C

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