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 °C110 °C15 °C30 °CΔT₁ΔT₂lygiagretus srautas

Lygiagrečiojo srauto šilumokaityje karštasis skystis atvėsta nuo 125 iki 110 °C, o šaltasis įšyla nuo 15 iki 30 °C. Raskite vidutinį logaritminį temperatūrų skirtumą ΔTlm.

Th: 125 → 110 °CTc: 15 → 30 °C
ΔTlm = K
2.Lengvas
ilgisT175 °C50 °C35 °C20 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Priešpriešinio srauto šilumokaičio šilumos perdavimo plotas 12 m², o šilumos perdavimo koeficientas 500 W/(m²·K). Karštasis skystis atvėsta nuo 175 iki 50 °C, o šaltasis įšyla nuo 20 iki 35 °C. Raskite šilumos srautą Q̇.

A = 12 m²U = 500 W/(m²·K)Th: 175 → 50 °CTc: 20 → 35 °C
Q̇ = kW
3.Vidutinis
ilgisT160 °C120 °C45 °C30 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Gaubtavamzdis šilumokaitis (vienas gaubto ėjimas, du vamzdžių ėjimai) turi perduoti 680 kW. Karštasis skystis atvėsta nuo 160 iki 120 °C, o šaltasis įšyla nuo 30 iki 45 °C. Šios schemos LMTD pataisos koeficientas F = 0,95, o U = 200 W/(m²·K). Raskite reikiamą šilumos perdavimo plotą A.

Q̇ = 680 kWF = 0,95U = 200 W/(m²·K)Th: 160 → 120 °CTc: 30 → 45 °C
A = m²
4.Vidutinis
ilgisT175 °C115 °C100 °C20 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Priešpriešinio srauto šilumokaitis perduoda 500 kW. Karštasis skystis atvėsta nuo 175 iki 115 °C, o šaltasis įšyla nuo 20 iki 100 °C. Šilumos perdavimo koeficientas yra 500 W/(m²·K). Raskite reikiamą šilumos perdavimo plotą A.

Q̇ = 500 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 175 → 115 °CTc: 20 → 100 °C
A = m²
5.Sunkus
ilgisT120 °C80 °C105,4 °C25 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Karšta alyva (2 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) priešpriešinio srauto šilumokaityje atvėsta nuo 120 iki 80 °C. Ji šildo 0,5 kg/s vandens (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), įtekančio 25 °C temperatūros. Kai U = 800 W/(m²·K), raskite reikiamą šilumos perdavimo plotą A.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 120 → 80 °Cṁc = 0,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²
6.Sunkus
ilgisT100 °C25 °C?ΔT₁ΔT₂kondensuojasi garai

Kondensatoriuje, kurio šilumos perdavimo plotas 1,5 m², o U = 3000 W/(m²·K), garai kondensuojasi vamzdžių išorėje pastovioje 100 °C temperatūroje. Aušinimo vanduo (1,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) į vamzdžius įteka 25 °C temperatūros. Raskite vandens išėjimo temperatūrą Tc,out.

Ts = 100 °CA = 1,5 m²U = 3000 W/(m²·K)ṁ = 1,5 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °C
Tc,out = °C

Atsakymai

  1. 1. ΔTlm = 94,21 K
  2. 2. Q̇ = 428,4 kW
  3. 3. A = 35,09 m²
  4. 4. A = 11,82 m²
  5. 5. A = 6,891 m²
  6. 6. Tc,out = 63,41 °C

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