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 dàiT150 °C120 °C75 °C15 °CΔT₁ΔT₂ngược dòng

Trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng, chất lỏng nóng nguội đi từ 150 xuống 120 °C trong khi chất lỏng lạnh nóng lên từ 15 đến 75 °C. Tìm hiệu nhiệt độ trung bình logarit ΔTlm.

Th: 150 → 120 °CTc: 15 → 75 °C
ΔTlm = K
2.Dễ
chiều dàiT120 °C95 °C70 °C25 °CΔT₁ΔT₂ngược dòng

Trong thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng, chất lỏng nóng nguội đi từ 120 xuống 95 °C trong khi chất lỏng lạnh nóng lên từ 25 đến 70 °C. Tìm hiệu nhiệt độ trung bình logarit ΔTlm.

Th: 120 → 95 °CTc: 25 → 70 °C
ΔTlm = K
3.Trung bình
chiều dàiT135 °C80 °C80 °C20 °CΔT₁ΔT₂ngược dòng

Một thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng truyền 70 kW. Chất lỏng nóng nguội đi từ 135 xuống 80 °C và chất lỏng lạnh nóng lên từ 20 đến 80 °C. Hệ số truyền nhiệt tổng thể là 500 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Q̇ = 70 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 135 → 80 °CTc: 20 → 80 °C
A = m²
4.Trung bình
chiều dàiT105 °C45 °C55 °C20 °CΔT₁ΔT₂ngược dòng

Một thiết bị trao đổi nhiệt ngược dòng truyền 290 kW. Chất lỏng nóng nguội đi từ 105 xuống 45 °C và chất lỏng lạnh nóng lên từ 20 đến 55 °C. Hệ số truyền nhiệt tổng thể là 500 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Q̇ = 290 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 105 → 45 °CTc: 20 → 55 °C
A = m²
5.Khó
chiều dàiT115 °C60 °C?20 °CΔT₁ΔT₂ngược dòng

Trong một bộ trao đổi nhiệt ống lồng ống ngược chiều, dầu nóng (0,3 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) chảy trong ống trong và nguội đi từ 115 xuống 60 °C. Nước (0,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) trong khoảng vành khuyên vào ở 20 °C. Ống trong có đường kính 40 mm, và U = 400 W/(m²·K) tính theo đường kính này. Tìm chiều dài ống L cần thiết.

ṁh = 0,3 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 115 → 60 °Cṁc = 0,5 kg/sTc,in = 20 °CD = 40 mmU = 400 W/(m²·K)
L = m
6.Khó
chiều dàiT95 °C55 °C?25 °CΔT₁ΔT₂ngược dòng

Trong một bộ trao đổi nhiệt ống lồng ống ngược chiều, dầu nóng (1 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) chảy trong ống trong và nguội đi từ 95 xuống 55 °C. Nước (0,8 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) trong khoảng vành khuyên vào ở 25 °C. Ống trong có đường kính 25 mm, và U = 150 W/(m²·K) tính theo đường kính này. Tìm chiều dài ống L cần thiết.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 95 → 55 °Cṁc = 0,8 kg/sTc,in = 25 °CD = 25 mmU = 150 W/(m²·K)
L = m

Đáp án

  1. 1. ΔTlm = 89,16 K
  2. 2. ΔTlm = 59,44 K
  3. 3. A = 2,436 m²
  4. 4. A = 16,08 m²
  5. 5. L = 14,71 m
  6. 6. L = 193 m

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