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 dàiT135 °C100 °C?15 °CΔT₁ΔT₂ngược dòng

Dầu nóng (1,5 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) nguội đi từ 135 xuống 100 °C trong bộ trao đổi nhiệt ngược chiều. Nó đun nóng 3 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: 135 → 100 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °C
Tc,out = °C
2.Dễ
chiều dàiT100 °C65 °C?10 °CΔT₁ΔT₂ngược dòng

Dầu nóng (1 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) nguội đi từ 100 xuống 65 °C trong bộ trao đổi nhiệt ngược chiều. Nó đun nóng 1,5 kg/s nước (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) vào ở 10 °C. Không có nhiệt thất thoát ra môi trường. Tìm nhiệt độ nước ra Tc,out.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 100 → 65 °Cṁc = 1,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °C
Tc,out = °C
3.Trung bình
chiều dàiT110 °C95 °C25 °C45 °CΔT₁ΔT₂xuôi dòng

Một thiết bị trao đổi nhiệt xuôi dòng truyền 500 kW. Chất lỏng nóng nguội đi từ 110 xuống 95 °C và chất lỏng lạnh nóng lên từ 25 đến 45 °C. Hệ số truyền nhiệt tổng thể là 1500 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Q̇ = 500 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 110 → 95 °CTc: 25 → 45 °C
A = m²
4.Trung bình
chiều dàiT105 °C70 °C25 °C40 °CΔT₁ΔT₂xuôi dòng

Một thiết bị trao đổi nhiệt xuôi dòng truyền 250 kW. Chất lỏng nóng nguội đi từ 105 xuống 70 °C và chất lỏng lạnh nóng lên từ 25 đến 40 °C. Hệ số truyền nhiệt tổng thể là 500 W/(m²·K). Tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

Q̇ = 250 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 105 → 70 °CTc: 25 → 40 °C
A = m²
5.Khó
chiều dàiT105 °C80 °C12,29 °C10 °CΔT₁ΔT₂ngược dòng

Dầu nóng (0,5 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) nguội đi từ 105 xuống 80 °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 10 °C. Với U = 200 W/(m²·K), tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 105 → 80 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²
6.Khó
chiều dàiT165 °C115 °C38,84 °C20 °CΔT₁ΔT₂ngược dòng

Dầu nóng (1,5 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) nguội đi từ 165 xuống 115 °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 20 °C. Với U = 1500 W/(m²·K), tìm diện tích truyền nhiệt A cần thiết.

ṁh = 1,5 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 165 → 115 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²

Đáp án

  1. 1. Tc,out = 23,79 °C
  2. 2. Tc,out = 21,72 °C
  3. 3. A = 5,054 m²
  4. 4. A = 9,808 m²
  5. 5. A = 1,779 m²
  6. 6. A = 0,9559 m²

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