1.Легка
У протитечійному теплообміннику гарячий теплоносій охолоджується з 95 до 50 °C, а холодний нагрівається з 20 до 60 °C. Знайдіть середньологарифмічну різницю температур ΔTlm.
Th: 95 → 50 °CTc: 20 → 60 °C
ΔTlm = K
Робочий аркуш «Теплообмінники (LMTD)» з відповідями
2.Легка
У теплообміннику нагрівається гліколева суміш (0,8 kg/s, cp = 3,6 kJ/(kg·K)) від 15 до 35 °C. Знайдіть тепловий потік Q̇.
ṁ = 0,8 kg/scp = 3,6 kJ/(kg·K)T: 15 → 35 °C
Q̇ = kW
3.Середня
Прямотечійний теплообмінник передає 30 kW. Гарячий теплоносій охолоджується з 175 до 145 °C, а холодний нагрівається з 20 до 35 °C. Коефіцієнт теплопередачі 200 W/(m²·K). Знайдіть потрібну площу теплообміну A.
Q̇ = 30 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 175 → 145 °CTc: 20 → 35 °C
A = m²
4.Середня
Протитечійний теплообмінник передає 90 kW. Гарячий теплоносій охолоджується з 125 до 60 °C, а холодний нагрівається з 15 до 30 °C. Коефіцієнт теплопередачі 800 W/(m²·K). Знайдіть потрібну площу теплообміну A.
Q̇ = 90 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 125 → 60 °CTc: 15 → 30 °C
A = m²
5.Складна
Гаряча олива (1 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) охолоджується з 135 до 100 °C у протитечійному теплообміннику. Вона нагріває 1 kg/s води (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), що входить при 15 °C. При U = 800 W/(m²·K) знайдіть потрібну площу теплообміну A.
ṁh = 1 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 135 → 100 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²
6.Складна
Гаряча олива (2 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) охолоджується з 100 до 55 °C у протитечійному теплообміннику. Вона нагріває 2 kg/s води (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), що входить при 20 °C. При U = 1500 W/(m²·K) знайдіть потрібну площу теплообміну A.
ṁh = 2 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 100 → 55 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
Ключ відповідей
- 1. ΔTlm = 32,44 K
- 2. Q̇ = 57,6 kW
- 3. A = 1,143 m²
- 4. A = 1,681 m²
- 5. A = 0,9833 m²
- 6. A = 3,455 m²
Повні покрокові розв’язки: тренуйте цю тему на examproblems.com.