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.

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 một bộ trao đổi nhiệt, 0,8 kg/s nước (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) được làm nguội từ 120 xuống 45 °C. Tìm công suất truyền nhiệt Q̇.

ṁ = 0,8 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)T: 120 → 45 °C
Q̇ = kW
2.Dễ
chiều dàiT135 °C80 °C115 °C20 °CΔT₁ΔT₂ngược dòng

Một bộ trao đổi nhiệt ngược chiều có diện tích truyền nhiệt 5 m² và hệ số truyền nhiệt tổng quát 800 W/(m²·K). Lưu chất nóng nguội đi từ 135 xuống 80 °C và lưu chất lạnh nóng lên từ 20 lên 115 °C. Tìm công suất truyền nhiệt Q̇.

A = 5 m²U = 800 W/(m²·K)Th: 135 → 80 °CTc: 20 → 115 °C
Q̇ = kW
3.Trung bình
chiều dàiT115 °C65 °C30 °C40 °CΔT₁ΔT₂xuôi dòng

Một thiết bị trao đổi nhiệt xuôi dòng truyền 250 kW. Chất lỏng nóng nguội đi từ 115 xuống 65 °C và chất lỏng lạnh nóng lên từ 30 đến 40 °C. Hệ số truyền nhiệt tổng thể là 200 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Q̇ = 250 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 115 → 65 °CTc: 30 → 40 °C
A = m²
4.Trung bình
chiều dàiT180 °C65 °C120 °C10 °CΔT₁ΔT₂ngược dòng

Một thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng truyền 320 kW. Chất lỏng nóng nguội đi từ 180 xuống 65 °C và chất lỏng lạnh nóng lên từ 10 đến 120 °C. Hệ số truyền nhiệt tổng thể là 200 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Q̇ = 320 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 180 → 65 °CTc: 10 → 120 °C
A = m²
5.Khó
chiều dàiT155 °C115 °C53,92 °C30 °CΔT₁ΔT₂ngược dòng

Dầu nóng (0,5 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) nguội đi từ 155 xuống 115 °C trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng. Nó làm nóng 0,5 kg/s nước (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) đi vào ở 30 °C. Với U = 200 W/(m²·K), tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 155 → 115 °Cṁc = 0,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²
6.Khó
chiều dàiT160 °C95 °C35,96 °C30 °CΔT₁ΔT₂ngược dòng

Dầu nóng (0,5 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) nguội đi từ 160 xuống 95 °C trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng. Nó làm nóng 3 kg/s nước (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) đi vào ở 30 °C. Với U = 1000 W/(m²·K), tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 160 → 95 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²

Đáp án

  1. 1. Q̇ = 250,8 kW
  2. 2. Q̇ = 145,6 kW
  3. 3. A = 25,5 m²
  4. 4. A = 27,84 m²
  5. 5. A = 2,694 m²
  6. 6. A = 0,8182 m²

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