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
chiều dàiT105 °C70 °C?15 °CΔT₁ΔT₂ngược dòng

Dầu nóng (1,5 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) nguội đi từ 105 xuống 70 °C trong bộ trao đổi nhiệt ngược chiều. Nó đun nóng 1,5 kg/s nước (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) vào ở 15 °C. Không có nhiệt thất thoát ra môi trường. Tìm nhiệt độ nước ra Tc,out.

ṁh = 1,5 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 105 → 70 °Cṁc = 1,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °C
Tc,out = °C
2.Dễ

Trong một bộ trao đổi nhiệt, 0,5 kg/s hỗn hợp glycol (cp = 3,6 kJ/(kg·K)) được đun nóng từ 10 lên 30 °C. Tìm công suất truyền nhiệt Q̇.

ṁ = 0,5 kg/scp = 3,6 kJ/(kg·K)T: 10 → 30 °C
Q̇ = kW
3.Trung bình
chiều dàiT130 °C60 °C80 °C15 °CΔT₁ΔT₂ngược dòng

Một thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng truyền 240 kW. Chất lỏng nóng nguội đi từ 130 xuống 60 °C và chất lỏng lạnh nóng lên từ 15 đến 80 °C. Hệ số truyền nhiệt tổng thể là 300 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Q̇ = 240 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 130 → 60 °CTc: 15 → 80 °C
A = m²
4.Trung bình
chiều dàiT155 °C90 °C20 °C70 °CΔT₁ΔT₂xuôi dòng

Một thiết bị trao đổi nhiệt xuôi dòng truyền 430 kW. Chất lỏng nóng nguội đi từ 155 xuống 90 °C và chất lỏng lạnh nóng lên từ 20 đến 70 °C. Hệ số truyền nhiệt tổng thể là 800 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Q̇ = 430 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 155 → 90 °CTc: 20 → 70 °C
A = m²
5.Khó
chiều dàiT80 °C50 °C27,94 °C10 °CΔT₁ΔT₂ngược dòng

Dầu nóng (2 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) nguội đi từ 80 xuống 50 °C trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng. Nó làm nóng 2 kg/s nước (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) đi vào ở 10 °C. Với U = 200 W/(m²·K), tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 80 → 50 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²
6.Khó
chiều dàiT150 °C60 °C68,83 °C15 °CΔT₁ΔT₂ngược dòng

Dầu nóng (2 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) nguội đi từ 150 xuống 60 °C trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng. Nó làm nóng 2 kg/s nước (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) đi vào ở 15 °C. Với U = 800 W/(m²·K), tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 150 → 60 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²

Đáp án

  1. 1. Tc,out = 32,58 °C
  2. 2. Q̇ = 36 kW
  3. 3. A = 16,86 m²
  4. 4. A = 8,925 m²
  5. 5. A = 16,39 m²
  6. 6. A = 9,173 m²

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