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
ilgisT125 °C90 °C75 °C20 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Priešpriešinio srauto šilumokaityje karštasis skystis atvėsta nuo 125 iki 90 °C, o šaltasis įšyla nuo 20 iki 75 °C. Raskite vidutinį logaritminį temperatūrų skirtumą ΔTlm.

Th: 125 → 90 °CTc: 20 → 75 °C
ΔTlm = K
2.Lengvas
ilgisT160 °C125 °C105 °C30 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Priešpriešinio srauto šilumokaičio šilumos perdavimo plotas 8 m², o šilumos perdavimo koeficientas 1000 W/(m²·K). Karštasis skystis atvėsta nuo 160 iki 125 °C, o šaltasis įšyla nuo 30 iki 105 °C. Raskite šilumos srautą Q̇.

A = 8 m²U = 1000 W/(m²·K)Th: 160 → 125 °CTc: 30 → 105 °C
Q̇ = kW
3.Vidutinis
ilgisT120 °C15 °C90 °CΔT₁ΔT₂kondensuojasi garai

Kondensatoriuje garai kondensuojasi vamzdžių išorėje pastovioje 120 °C temperatūroje. Aušinimo vanduo (4 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) teka vamzdžiais ir įšyla nuo 15 iki 90 °C. Šilumos perdavimo koeficientas 2000 W/(m²·K). Raskite reikiamą šilumos perdavimo plotą A.

Ts = 120 °Cṁ = 4 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc: 15 → 90 °CU = 2000 W/(m²·K)
A = m²
4.Vidutinis
ilgisT135 °C70 °C30 °C15 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Priešpriešinio srauto šilumokaitis perduoda 470 kW. Karštasis skystis atvėsta nuo 135 iki 70 °C, o šaltasis įšyla nuo 15 iki 30 °C. Šilumos perdavimo koeficientas yra 500 W/(m²·K). Raskite reikiamą šilumos perdavimo plotą A.

Q̇ = 470 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 135 → 70 °CTc: 15 → 30 °C
A = m²
5.Sunkus
ilgisT120 °C70 °C15 °C?ΔT₁ΔT₂lygiagretus srautas

Lygiagrečiojo srauto „vamzdis vamzdyje“ šilumokaityje karšta alyva (0,2 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) teka vidiniu vamzdžiu ir atvėsta nuo 120 iki 70 °C. Vanduo (1 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) žiediniame tarpe įteka 15 °C temperatūros. Vidinio vamzdžio skersmuo 40 mm, o U = 250 W/(m²·K) nurodytas šiam skersmeniui. Raskite reikiamą vamzdžio ilgį L.

ṁh = 0,2 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 120 → 70 °Cṁc = 1 kg/sTc,in = 15 °CD = 40 mmU = 250 W/(m²·K)
L = m
6.Sunkus
ilgisT110 °C60 °C10 °C?ΔT₁ΔT₂lygiagretus srautas

Lygiagrečiojo srauto „vamzdis vamzdyje“ šilumokaityje karšta alyva (0,5 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) teka vidiniu vamzdžiu ir atvėsta nuo 110 iki 60 °C. Vanduo (1,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) žiediniame tarpe įteka 10 °C temperatūros. Vidinio vamzdžio skersmuo 40 mm, o U = 400 W/(m²·K) nurodytas šiam skersmeniui. Raskite reikiamą vamzdžio ilgį L.

ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 110 → 60 °Cṁc = 1,5 kg/sTc,in = 10 °CD = 40 mmU = 400 W/(m²·K)
L = m

Atsakymai

  1. 1. ΔTlm = 59,44 K
  2. 2. Q̇ = 585,5 kW
  3. 3. A = 10,47 m²
  4. 4. A = 12,16 m²
  5. 5. L = 10,83 m
  6. 6. L = 15,68 m

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