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
ilgisT140 °C115 °C95 °C15 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Priešpriešinio srauto šilumokaityje karštasis skystis atvėsta nuo 140 iki 115 °C, o šaltasis įšyla nuo 15 iki 95 °C. Raskite vidutinį logaritminį temperatūrų skirtumą ΔTlm.

Th: 140 → 115 °CTc: 15 → 95 °C
ΔTlm = K
2.Lengvas
ilgisT155 °C85 °C100 °C25 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Priešpriešinio srauto šilumokaičio šilumos perdavimo plotas 1 m², o šilumos perdavimo koeficientas 500 W/(m²·K). Karštasis skystis atvėsta nuo 155 iki 85 °C, o šaltasis įšyla nuo 25 iki 100 °C. Raskite šilumos srautą Q̇.

A = 1 m²U = 500 W/(m²·K)Th: 155 → 85 °CTc: 25 → 100 °C
Q̇ = kW
3.Vidutinis
ilgisT120 °C30 °C90 °CΔT₁ΔT₂kondensuojasi garai

Kondensatoriuje garai kondensuojasi vamzdžių išorėje pastovioje 120 °C temperatūroje. Aušinimo vanduo (1,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) teka vamzdžiais ir įšyla nuo 30 iki 90 °C. Šilumos perdavimo koeficientas 2000 W/(m²·K). Raskite reikiamą šilumos perdavimo plotą A.

Ts = 120 °Cṁ = 1,5 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc: 30 → 90 °CU = 2000 W/(m²·K)
A = m²
4.Vidutinis
ilgisT130 °C100 °C10 °C60 °CΔT₁ΔT₂lygiagretus srautas

Lygiagretaus srauto šilumokaitis perduoda 70 kW. Karštasis skystis atvėsta nuo 130 iki 100 °C, o šaltasis įšyla nuo 10 iki 60 °C. Šilumos perdavimo koeficientas yra 1000 W/(m²·K). Raskite reikiamą šilumos perdavimo plotą A.

Q̇ = 70 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 130 → 100 °CTc: 10 → 60 °C
A = m²
5.Sunkus
ilgisT160 °C75 °C?15 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Priešpriešinio srauto „vamzdis vamzdyje“ šilumokaityje karšta alyva (0,8 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) teka vidiniu vamzdžiu ir atvėsta nuo 160 iki 75 °C. Vanduo (1 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) žiediniame tarpe įteka 15 °C temperatūros. Vidinio vamzdžio skersmuo 20 mm, o U = 250 W/(m²·K) nurodytas šiam skersmeniui. Raskite reikiamą vamzdžio ilgį L.

ṁh = 0,8 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 160 → 75 °Cṁc = 1 kg/sTc,in = 15 °CD = 20 mmU = 250 W/(m²·K)
L = m
6.Sunkus
ilgisT140 °C100 °C25 °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 140 iki 100 °C. Vanduo (0,8 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) žiediniame tarpe įteka 25 °C temperatūros. Vidinio vamzdžio skersmuo 25 mm, o U = 300 W/(m²·K) nurodytas šiam skersmeniui. Raskite reikiamą vamzdžio ilgį L.

ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 140 → 100 °Cṁc = 0,8 kg/sTc,in = 25 °CD = 25 mmU = 300 W/(m²·K)
L = m

Atsakymai

  1. 1. ΔTlm = 68,88 K
  2. 2. Q̇ = 28,73 kW
  3. 3. A = 3,444 m²
  4. 4. A = 0,9613 m²
  5. 5. L = 122,2 m
  6. 6. L = 20,71 m

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