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
довжинаT155 °C120 °C120 °C10 °CΔT₁ΔT₂протитечія

У протитечійному теплообміннику гарячий теплоносій охолоджується з 155 до 120 °C, а холодний нагрівається з 10 до 120 °C. Знайдіть середньологарифмічну різницю температур ΔTlm.

Th: 155 → 120 °CTc: 10 → 120 °C
ΔTlm = K
2.Легка
довжинаT150 °C40 °C75 °C10 °CΔT₁ΔT₂протитечія

У протитечійному теплообміннику гарячий теплоносій охолоджується з 150 до 40 °C, а холодний нагрівається з 10 до 75 °C. Знайдіть середньологарифмічну різницю температур ΔTlm.

Th: 150 → 40 °CTc: 10 → 75 °C
ΔTlm = K
3.Середня
довжинаT140 °C100 °C25 °C90 °CΔT₁ΔT₂прямотечія

Прямотечійний теплообмінник передає 120 kW. Його площа теплообміну 12 m². Гарячий теплоносій охолоджується від 140 до 100 °C, а холодний нагрівається від 25 до 90 °C. Знайдіть коефіцієнт теплопередачі U.

Q̇ = 120 kWA = 12 m²Th: 140 → 100 °CTc: 25 → 90 °C
U = W/(m²·K)
4.Середня
довжинаT110 °C80 °C20 °C30 °CΔT₁ΔT₂прямотечія

Прямотечійний теплообмінник передає 160 kW. Його площа теплообміну 2,5 m². Гарячий теплоносій охолоджується від 110 до 80 °C, а холодний нагрівається від 20 до 30 °C. Знайдіть коефіцієнт теплопередачі U.

Q̇ = 160 kWA = 2,5 m²Th: 110 → 80 °CTc: 20 → 30 °C
U = W/(m²·K)
5.Складна
довжинаT100 °C75 °C24,95 °C10 °CΔT₁ΔT₂протитечія

Гаряча олива (2 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) охолоджується з 100 до 75 °C у протитечійному теплообміннику. Вона нагріває 2 kg/s води (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), що входить при 10 °C. При U = 500 W/(m²·K) знайдіть потрібну площу теплообміну A.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 100 → 75 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²
6.Складна
довжинаT175 °C85 °C63,83 °C10 °CΔT₁ΔT₂протитечія

Гаряча олива (1 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) охолоджується з 175 до 85 °C у протитечійному теплообміннику. Вона нагріває 1 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 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 175 → 85 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²

Ключ відповідей

  1. 1. ΔTlm = 65,49 K
  2. 2. ΔTlm = 49,11 K
  3. 3. U = 232,6 W/(m²·K)
  4. 4. U = 940,5 W/(m²·K)
  5. 5. A = 3,576 m²
  6. 6. A = 12,24 m²

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