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
довжинаT95 °C65 °C10 °C40 °CΔT₁ΔT₂прямотечія

У прямотечійному теплообміннику гарячий теплоносій охолоджується від 95 до 65 °C, а холодний нагрівається від 10 до 40 °C. Знайдіть середньологарифмічний температурний напір ΔTlm.

Th: 95 → 65 °CTc: 10 → 40 °C
ΔTlm = K
2.Легка
довжинаT100 °C85 °C65 °C25 °CΔT₁ΔT₂протитечія

У протитечійному теплообміннику гарячий теплоносій охолоджується з 100 до 85 °C, а холодний нагрівається з 25 до 65 °C. Знайдіть середньологарифмічну різницю температур ΔTlm.

Th: 100 → 85 °CTc: 25 → 65 °C
ΔTlm = K
3.Середня
довжинаT180 °C160 °C160 °C25 °CΔT₁ΔT₂протитечія

Протитечійний теплообмінник передає 40 kW. Гарячий теплоносій охолоджується з 180 до 160 °C, а холодний нагрівається з 25 до 160 °C. Коефіцієнт теплопередачі 500 W/(m²·K). Знайдіть потрібну площу теплообміну A.

Q̇ = 40 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 180 → 160 °CTc: 25 → 160 °C
A = m²
4.Середня
довжинаT170 °C145 °C155 °C25 °CΔT₁ΔT₂протитечія

Кожухотрубний теплообмінник (один хід у міжтрубному просторі, два ходи в трубах) має передавати 260 kW. Гарячий теплоносій охолоджується від 170 до 145 °C, а холодний нагрівається від 25 до 155 °C. Поправковий коефіцієнт до LMTD для цієї схеми F = 0,95, а U = 800 W/(m²·K). Знайдіть потрібну площу теплообміну A.

Q̇ = 260 kWF = 0,95U = 800 W/(m²·K)Th: 170 → 145 °CTc: 25 → 155 °C
A = m²
5.Складна
довжинаT80 °C55 °C34,19 °C30 °CΔT₁ΔT₂протитечія

Гаряча олива (1 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) охолоджується з 80 до 55 °C у протитечійному теплообміннику. Вона нагріває 3 kg/s води (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), що входить при 30 °C. При U = 1500 W/(m²·K) знайдіть потрібну площу теплообміну A.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 80 → 55 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
6.Складна
довжинаT90 °C65 °C29,59 °C25 °CΔT₁ΔT₂протитечія

Гаряча олива (1 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) охолоджується з 90 до 65 °C у протитечійному теплообміннику. Вона нагріває 3 kg/s води (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), що входить при 25 °C. При U = 200 W/(m²·K) знайдіть потрібну площу теплообміну A.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 90 → 65 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²

Ключ відповідей

  1. 1. ΔTlm = 49,03 K
  2. 2. ΔTlm = 46,38 K
  3. 3. A = 1,328 m²
  4. 4. A = 6,775 m²
  5. 5. A = 1,019 m²
  6. 6. A = 5,807 m²

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