Phiếu bài tập Thiết bị trao đổi nhiệt (LMTD) có đáp án

Phiếu bài tập Thiết bị trao đổi nhiệt (LMTD) miễn phí để in: 6 bài từ cơ bản đến mức đề thi, kèm đáp án. In ra hoặc lưu thành PDF.

Phiếu bài tập mới Luyện tập trực tuyến có gợi ý

Dành cho giảng viên: miễn phí in, sao chép và sử dụng trên lớp. Mỗi phiếu bài tập mới có số liệu mới và đáp án riêng. Chúng tôi rất cảm ơn nếu bạn đặt liên kết đến ExamProblems trên trang môn học.

Tên: ____________________ Ngày: ____________

1.Dễ

Trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng, chất lỏng nóng nguội đi từ 105 xuống 55 °C trong khi chất lỏng lạnh nóng lên từ 10 đến 70 °C. Tìm hiệu nhiệt độ trung bình logarit ΔT_lm.

T_h: 105 → 55 °CT_c: 10 → 70 °C

ΔT_lm = K

2.Dễ

Dầu nóng (0,5 kg/s, c_p = 2,1 kJ/(kg·K)) nguội đi từ 105 xuống 75 °C trong bộ trao đổi nhiệt ngược chiều. Nó đun nóng 2 kg/s nước (c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) vào ở 10 °C. Không có nhiệt thất thoát ra môi trường. Tìm nhiệt độ nước ra T_c,out.

ṁ_h = 0,5 kg/sc_p,h = 2,1 kJ/(kg·K)T_h: 105 → 75 °Cṁ_c = 2 kg/sc_p,c = 4,18 kJ/(kg·K)T_c,in = 10 °C

T_c,out = °C

3.Trung bình

Một bộ trao đổi nhiệt ngược chiều truyền 180 kW. Diện tích truyền nhiệt của nó là 1 m². Lưu chất nóng nguội đi từ 135 xuống 70 °C và lưu chất lạnh nóng lên từ 30 lên 60 °C. Tìm hệ số truyền nhiệt tổng quát U.

Q̇ = 180 kWA = 1 m²T_h: 135 → 70 °CT_c: 30 → 60 °C

U = W/(m²·K)

4.Trung bình

Một thiết bị trao đổi nhiệt xuôi dòng truyền 470 kW. Chất lỏng nóng nguội đi từ 160 xuống 70 °C và chất lỏng lạnh nóng lên từ 30 đến 40 °C. Hệ số truyền nhiệt tổng thể là 500 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Q̇ = 470 kWU = 500 W/(m²·K)T_h: 160 → 70 °CT_c: 30 → 40 °C

A = m²

5.Khó

Dầu nóng (0,5 kg/s, c_p = 2,3 kJ/(kg·K)) nguội đi từ 80 xuống 55 °C trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng. Nó làm nóng 2 kg/s nước (c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) đi vào ở 25 °C. Với U = 1000 W/(m²·K), tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

ṁ_h = 0,5 kg/sc_p,h = 2,3 kJ/(kg·K)T_h: 80 → 55 °Cṁ_c = 2 kg/sc_p,c = 4,18 kJ/(kg·K)T_c,in = 25 °CU = 1000 W/(m²·K)

A = m²

6.Khó

Dầu nóng (2 kg/s, c_p = 2,1 kJ/(kg·K)) nguội đi từ 125 xuống 105 °C trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng. Nó làm nóng 0,5 kg/s nước (c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) đi vào ở 20 °C. Với U = 500 W/(m²·K), tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

ṁ_h = 2 kg/sc_p,h = 2,1 kJ/(kg·K)T_h: 125 → 105 °Cṁ_c = 0,5 kg/sc_p,c = 4,18 kJ/(kg·K)T_c,in = 20 °CU = 500 W/(m²·K)

A = m²

Đáp án

1. ΔT_lm = 39,79 K
2. T_c,out = 13,77 °C
3. U = 3233 W/(m²·K)
4. A = 13,78 m²
5. A = 0,7221 m²
6. A = 2,257 m²

Lời giải đầy đủ từng bước: hãy luyện chủ đề này trên examproblems.com.