Užduočių lapas tema Šilumokaičiai (LMTD) su atsakymais

Nemokamas spausdinamas užduočių lapas tema Šilumokaičiai (LMTD): 6 uždavinių nuo lengvų iki egzamino lygio, su atsakymais. Atsispausdinkite arba išsaugokite kaip PDF.

Naujas užduočių lapasPraktikuokitės internete su užuominomis

Mokytojams: galima nemokamai spausdinti, kopijuoti ir naudoti per pamokas. Kiekvienas naujas lapas turi naujas reikšmes ir savo atsakymų raktą. Būsime dėkingi už nuorodą į ExamProblems jūsų kurso puslapyje.

Vardas: ____________________   Data: ____________

1.Lengvas
ilgisT110 °C40 °C50 °C15 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Priešpriešinio srauto šilumokaičio šilumos perdavimo plotas 2 m², o šilumos perdavimo koeficientas 200 W/(m²·K). Karštasis skystis atvėsta nuo 110 iki 40 °C, o šaltasis įšyla nuo 15 iki 50 °C. Raskite šilumos srautą Q̇.

A = 2 m²U = 200 W/(m²·K)Th: 110 → 40 °CTc: 15 → 50 °C
Q̇ = kW
2.Lengvas
ilgisT90 °C60 °C70 °C25 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Priešpriešinio srauto šilumokaityje karštasis skystis atvėsta nuo 90 iki 60 °C, o šaltasis įšyla nuo 25 iki 70 °C. Raskite vidutinį logaritminį temperatūrų skirtumą ΔTlm.

Th: 90 → 60 °CTc: 25 → 70 °C
ΔTlm = K
3.Vidutinis
ilgisT100 °C20 °C40 °CΔT₁ΔT₂kondensuojasi garai

Kondensatoriuje garai kondensuojasi vamzdžių išorėje pastovioje 100 °C temperatūroje. Aušinimo vanduo (5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) teka vamzdžiais ir įšyla nuo 20 iki 40 °C. Šilumos perdavimo koeficientas 3000 W/(m²·K). Raskite reikiamą šilumos perdavimo plotą A.

Ts = 100 °Cṁ = 5 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc: 20 → 40 °CU = 3000 W/(m²·K)
A = m²
4.Vidutinis
ilgisT155 °C120 °C30 °C90 °CΔT₁ΔT₂lygiagretus srautas

Lygiagrečiojo srauto šilumokaitis perduoda 440 kW. Jo šilumos perdavimo plotas 20 m². Karštasis skystis atvėsta nuo 155 iki 120 °C, o šaltasis įšyla nuo 30 iki 90 °C. Raskite šilumos perdavimo koeficientą U.

Q̇ = 440 kWA = 20 m²Th: 155 → 120 °CTc: 30 → 90 °C
U = W/(m²·K)
5.Sunkus
ilgisT145 °C105 °C27,34 °C20 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Karšta alyva (0,5 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) priešpriešinio srauto šilumokaityje atvėsta nuo 145 iki 105 °C. Ji šildo 1,5 kg/s vandens (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), įtekančio 20 °C temperatūros. Kai U = 800 W/(m²·K), raskite reikiamą šilumos perdavimo plotą A.

ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 145 → 105 °Cṁc = 1,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²
6.Sunkus
ilgisT130 °C??15 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Priešpriešinio srauto šilumokaityje abiejų srautų šiluminės talpos srautas vienodas, ṁ·cp = 3 kW/K. Karštasis srautas įteka 130 °C, o šaltasis 15 °C temperatūros. Šilumokaičio A = 4 m², U = 800 W/(m²·K). Raskite karštojo srauto išėjimo temperatūrą Th,out.

Ch = Cc = 3 kW/KTh,in = 130 °CTc,in = 15 °CA = 4 m²U = 800 W/(m²·K)
Th,out = °C

Atsakymai

  1. 1. Q̇ = 15,99 kW
  2. 2. ΔTlm = 26,8 K
  3. 3. A = 2,004 m²
  4. 4. U = 330,5 W/(m²·K)
  5. 5. A = 0,5724 m²
  6. 6. Th,out = 70,65 °C

Išsamūs sprendimai žingsnis po žingsnio: praktikuokite šią temą svetainėje examproblems.com.