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

Šilumokaityje 1,2 kg/s srautas (etanolis, cp = 2,44 kJ/(kg·K)) atvėsinamas nuo 60 iki 40 °C. Raskite šilumos srautą Q̇.

ṁ = 1,2 kg/scp = 2,44 kJ/(kg·K)T: 60 → 40 °C
Q̇ = kW
2.Lengvas
ilgisT160 °C115 °C70 °C15 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Priešpriešinio srauto šilumokaityje karštasis skystis atvėsta nuo 160 iki 115 °C, o šaltasis įšyla nuo 15 iki 70 °C. Raskite vidutinį logaritminį temperatūrų skirtumą ΔTlm.

Th: 160 → 115 °CTc: 15 → 70 °C
ΔTlm = K
3.Vidutinis
ilgisT105 °C10 °C90 °CΔT₁ΔT₂kondensuojasi garai

Kondensatoriuje garai kondensuojasi vamzdžių išorėje pastovioje 105 °C temperatūroje. Aušinimo vanduo (5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) teka vamzdžiais ir įšyla nuo 10 iki 90 °C. Šilumos perdavimo koeficientas 3500 W/(m²·K). Raskite reikiamą šilumos perdavimo plotą A.

Ts = 105 °Cṁ = 5 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc: 10 → 90 °CU = 3500 W/(m²·K)
A = m²
4.Vidutinis
ilgisT175 °C155 °C50 °C15 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Gaubtavamzdis šilumokaitis (vienas gaubto ėjimas, du vamzdžių ėjimai) turi perduoti 400 kW. Karštasis skystis atvėsta nuo 175 iki 155 °C, o šaltasis įšyla nuo 15 iki 50 °C. Šios schemos LMTD pataisos koeficientas F = 0,88, o U = 800 W/(m²·K). Raskite reikiamą šilumos perdavimo plotą A.

Q̇ = 400 kWF = 0,88U = 800 W/(m²·K)Th: 175 → 155 °CTc: 15 → 50 °C
A = m²
5.Sunkus
ilgisT90 °C50 °C74,02 °C30 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Karšta alyva (2 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) priešpriešinio srauto šilumokaityje atvėsta nuo 90 iki 50 °C. Ji šildo 1 kg/s vandens (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), įtekančio 30 °C temperatūros. Kai U = 300 W/(m²·K), raskite reikiamą šilumos perdavimo plotą A.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 90 → 50 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²
6.Sunkus
ilgisT100 °C45 °C33,42 °C15 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Karšta alyva (2 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) priešpriešinio srauto šilumokaityje atvėsta nuo 100 iki 45 °C. Ji šildo 3 kg/s vandens (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), įtekančio 15 °C temperatūros. Kai U = 1000 W/(m²·K), raskite reikiamą šilumos perdavimo plotą A.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 100 → 45 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²

Atsakymai

  1. 1. Q̇ = 58,56 kW
  2. 2. ΔTlm = 94,91 K
  3. 3. A = 11,02 m²
  4. 4. A = 4,293 m²
  5. 5. A = 34,24 m²
  6. 6. A = 5,034 m²

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