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
ilgisT90 °C60 °C80 °C15 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Priešpriešinio srauto šilumokaityje karštasis skystis atvėsta nuo 90 iki 60 °C, o šaltasis įšyla nuo 15 iki 80 °C. Raskite vidutinį logaritminį temperatūrų skirtumą ΔTlm.

Th: 90 → 60 °CTc: 15 → 80 °C
ΔTlm = K
2.Lengvas
ilgisT120 °C105 °C110 °C20 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Priešpriešinio srauto šilumokaičio šilumos perdavimo plotas 4 m², o šilumos perdavimo koeficientas 800 W/(m²·K). Karštasis skystis atvėsta nuo 120 iki 105 °C, o šaltasis įšyla nuo 20 iki 110 °C. Raskite šilumos srautą Q̇.

A = 4 m²U = 800 W/(m²·K)Th: 120 → 105 °CTc: 20 → 110 °C
Q̇ = kW
3.Vidutinis
ilgisT105 °C45 °C80 °C25 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Gaubtavamzdis šilumokaitis (vienas gaubto ėjimas, du vamzdžių ėjimai) turi perduoti 740 kW. Karštasis skystis atvėsta nuo 105 iki 45 °C, o šaltasis įšyla nuo 25 iki 80 °C. Šios schemos LMTD pataisos koeficientas F = 0,9, o U = 200 W/(m²·K). Raskite reikiamą šilumos perdavimo plotą A.

Q̇ = 740 kWF = 0,9U = 200 W/(m²·K)Th: 105 → 45 °CTc: 25 → 80 °C
A = m²
4.Vidutinis
ilgisT180 °C105 °C105 °C20 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Priešpriešinio srauto šilumokaitis perduoda 100 kW. Karštasis skystis atvėsta nuo 180 iki 105 °C, o šaltasis įšyla nuo 20 iki 105 °C. Šilumos perdavimo koeficientas yra 1500 W/(m²·K). Raskite reikiamą šilumos perdavimo plotą A.

Q̇ = 100 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 180 → 105 °CTc: 20 → 105 °C
A = m²
5.Sunkus
ilgisT100 °C65 °C?20 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Priešpriešinio srauto „vamzdis vamzdyje“ šilumokaityje karšta alyva (1 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) teka vidiniu vamzdžiu ir atvėsta nuo 100 iki 65 °C. Vanduo (0,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) žiediniame tarpe įteka 20 °C temperatūros. Vidinio vamzdžio skersmuo 32 mm, o U = 400 W/(m²·K) nurodytas šiam skersmeniui. Raskite reikiamą vamzdžio ilgį L.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 100 → 65 °Cṁc = 0,5 kg/sTc,in = 20 °CD = 32 mmU = 400 W/(m²·K)
L = m
6.Sunkus
ilgisT120 °C20 °C?ΔT₁ΔT₂kondensuojasi garai

Kondensatoriuje, kurio šilumos perdavimo plotas 2,5 m², o U = 2500 W/(m²·K), garai kondensuojasi vamzdžių išorėje pastovioje 120 °C temperatūroje. Aušinimo vanduo (0,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) į vamzdžius įteka 20 °C temperatūros. Raskite vandens išėjimo temperatūrą Tc,out.

Ts = 120 °CA = 2,5 m²U = 2500 W/(m²·K)ṁ = 0,5 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °C
Tc,out = °C

Atsakymai

  1. 1. ΔTlm = 23,27 K
  2. 2. Q̇ = 112,1 kW
  3. 3. A = 183,5 m²
  4. 4. A = 0,8344 m²
  5. 5. L = 52,47 m
  6. 6. Tc,out = 115 °C

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