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
довжинаT105 °C65 °C25 °C60 °CΔT₁ΔT₂прямотечія

У прямотечійному теплообміннику гарячий теплоносій охолоджується від 105 до 65 °C, а холодний нагрівається від 25 до 60 °C. Знайдіть середньологарифмічний температурний напір ΔTlm.

Th: 105 → 65 °CTc: 25 → 60 °C
ΔTlm = K
2.Легка
довжинаT100 °C65 °C85 °C30 °CΔT₁ΔT₂протитечія

У протитечійному теплообміннику гарячий теплоносій охолоджується з 100 до 65 °C, а холодний нагрівається з 30 до 85 °C. Знайдіть середньологарифмічну різницю температур ΔTlm.

Th: 100 → 65 °CTc: 30 → 85 °C
ΔTlm = K
3.Середня
довжинаT105 °C35 °C30 °C15 °CΔT₁ΔT₂протитечія

Протитечійний теплообмінник передає 230 kW. Гарячий теплоносій охолоджується з 105 до 35 °C, а холодний нагрівається з 15 до 30 °C. Коефіцієнт теплопередачі 500 W/(m²·K). Знайдіть потрібну площу теплообміну A.

Q̇ = 230 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 105 → 35 °CTc: 15 → 30 °C
A = m²
4.Середня
довжинаT120 °C105 °C20 °C40 °CΔT₁ΔT₂прямотечія

Прямотечійний теплообмінник передає 100 kW. Гарячий теплоносій охолоджується з 120 до 105 °C, а холодний нагрівається з 20 до 40 °C. Коефіцієнт теплопередачі 800 W/(m²·K). Знайдіть потрібну площу теплообміну A.

Q̇ = 100 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 120 → 105 °CTc: 20 → 40 °C
A = m²
5.Складна
довжинаT130 °C25 °C?ΔT₁ΔT₂пара, що конденсується

Пара конденсується за сталої температури 130 °C на зовнішній поверхні труб конденсатора з площею теплообміну 8 m² і U = 2000 W/(m²·K). Охолоджувальна вода (2 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) входить у труби при 25 °C. Знайдіть температуру води на виході Tc,out.

Ts = 130 °CA = 8 m²U = 2000 W/(m²·K)ṁ = 2 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °C
Tc,out = °C
6.Складна
довжинаT135 °C55 °C?20 °CΔT₁ΔT₂протитечія

У протитечійному теплообміннику «труба в трубі» гаряча олива (0,8 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) тече внутрішньою трубою й охолоджується від 135 до 55 °C. Вода (0,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) у кільцевому каналі входить при 20 °C. Внутрішня труба має діаметр 50 mm, і U = 250 W/(m²·K) віднесено до цього діаметра. Знайдіть потрібну довжину труби L.

ṁh = 0,8 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 135 → 55 °Cṁc = 0,5 kg/sTc,in = 20 °CD = 50 mmU = 250 W/(m²·K)
L = m

Ключ відповідей

  1. 1. ΔTlm = 27,05 K
  2. 2. ΔTlm = 23,6 K
  3. 3. A = 11,05 m²
  4. 4. A = 1,539 m²
  5. 5. Tc,out = 114,5 °C
  6. 6. L = 80,79 m

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