高考申論題
109年
[化學工程] 輸送現象與單元操作
第 ㈡ 題
📖 題組:
水以150 lbm/min之流率流入逆向流(counterflow)之套管式熱交換器,水溫從60℉升溫至140℉。進入熱交換器之熱油則由240℉降溫為80℉。水之比熱為1 Btu/lbm℉,油之比熱為0.45 Btu/lbm℉。熱交換器之總熱傳係數為50 Btu/h·ft2 ℉。 ㈠熱交換器之熱傳面積為多少?(10分) ㈡如水流率降為120 lbm/min,熱油之流率不變,水出口溫應為多少?(15分)
水以150 lbm/min之流率流入逆向流(counterflow)之套管式熱交換器,水溫從60℉升溫至140℉。進入熱交換器之熱油則由240℉降溫為80℉。水之比熱為1 Btu/lbm℉,油之比熱為0.45 Btu/lbm℉。熱交換器之總熱傳係數為50 Btu/h·ft2 ℉。 ㈠熱交換器之熱傳面積為多少?(10分) ㈡如水流率降為120 lbm/min,熱油之流率不變,水出口溫應為多少?(15分)
如水流率降為120 lbm/min,熱油之流率不變,水出口溫應為多少?(15分)
📝 此題為申論題
思路引導 VIP
看到此題應立刻察覺:新狀態下僅知雙流體入口溫度,有兩個未知數(兩出口溫度),屬於「預測型」熱傳問題。應先利用題幹第一部分的初始條件求出系統總熱交換能力(UA)與未知的熱油流率,再透過「效能-傳熱單元數法(ε-NTU法)」或「LMTD公式結合能量平衡代數消去法」來求解新的出口溫度。
🤖
AI 詳解
AI 專屬家教
【解題關鍵】能量守恆定律與對數平均溫差(LMTD)設計方程式的代數操作,或效能-傳熱單元數法(ε-NTU法)。 【解答】 Step 1:由原操作條件求出系統常數(熱油流率與熱交換能力 UA)
▼ 還有更多解析內容