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
довжинаT85 °C55 °C25 °C35 °CΔT₁ΔT₂прямотечія

У прямотечійному теплообміннику гарячий теплоносій охолоджується від 85 до 55 °C, а холодний нагрівається від 25 до 35 °C. Знайдіть середньологарифмічний температурний напір ΔTlm.

Th: 85 → 55 °CTc: 25 → 35 °C
ΔTlm = K
2.Легка
довжинаT155 °C35 °C35 °C20 °CΔT₁ΔT₂протитечія

Протитечійний теплообмінник має площу теплообміну 5 m² і коефіцієнт теплопередачі 800 W/(m²·K). Гарячий теплоносій охолоджується від 155 до 35 °C, а холодний нагрівається від 20 до 35 °C. Знайдіть тепловий потік Q̇.

A = 5 m²U = 800 W/(m²·K)Th: 155 → 35 °CTc: 20 → 35 °C
Q̇ = kW
3.Середня
довжинаT160 °C120 °C80 °C30 °CΔT₁ΔT₂протитечія

Протитечійний теплообмінник передає 230 kW. Гарячий теплоносій охолоджується з 160 до 120 °C, а холодний нагрівається з 30 до 80 °C. Коефіцієнт теплопередачі 800 W/(m²·K). Знайдіть потрібну площу теплообміну A.

Q̇ = 230 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 160 → 120 °CTc: 30 → 80 °C
A = m²
4.Середня
довжинаT85 °C70 °C25 °C65 °CΔT₁ΔT₂прямотечія

Прямотечійний теплообмінник передає 350 kW. Його площа теплообміну 6 m². Гарячий теплоносій охолоджується від 85 до 70 °C, а холодний нагрівається від 25 до 65 °C. Знайдіть коефіцієнт теплопередачі U.

Q̇ = 350 kWA = 6 m²Th: 85 → 70 °CTc: 25 → 65 °C
U = W/(m²·K)
5.Складна
довжинаT145 °C40 °C29,44 °C15 °CΔT₁ΔT₂протитечія

Гаряча олива (0,5 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) охолоджується з 145 до 40 °C у протитечійному теплообміннику. Вона нагріває 2 kg/s води (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), що входить при 15 °C. При U = 300 W/(m²·K) знайдіть потрібну площу теплообміну A.

ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 145 → 40 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²
6.Складна
довжинаT150 °C125 °C62,68 °C25 °CΔT₁ΔT₂протитечія

Гаряча олива (1,5 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) охолоджується з 150 до 125 °C у протитечійному теплообміннику. Вона нагріває 0,5 kg/s води (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), що входить при 25 °C. При U = 300 W/(m²·K) знайдіть потрібну площу теплообміну A.

ṁh = 1,5 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 150 → 125 °Cṁc = 0,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²

Ключ відповідей

  1. 1. ΔTlm = 36,41 K
  2. 2. Q̇ = 202 kW
  3. 3. A = 3,386 m²
  4. 4. U = 2636 W/(m²·K)
  5. 5. A = 6,804 m²
  6. 6. A = 2,807 m²

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