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
ilgisT150 °C105 °C?10 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Karšta alyva (0,5 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) priešpriešinio srauto šilumokaityje atvėsta nuo 150 iki 105 °C. Ji šildo 3 kg/s vandens (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), kuris įteka 10 °C temperatūros. Šilumos nuostolių į aplinką nėra. Raskite vandens išėjimo temperatūrą Tc,out.

ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 150 → 105 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °C
Tc,out = °C
2.Lengvas
ilgisT105 °C25 °C55 °C10 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Priešpriešinio srauto šilumokaityje karštasis skystis atvėsta nuo 105 iki 25 °C, o šaltasis įšyla nuo 10 iki 55 °C. Raskite vidutinį logaritminį temperatūrų skirtumą ΔTlm.

Th: 105 → 25 °CTc: 10 → 55 °C
ΔTlm = K
3.Vidutinis
ilgisT85 °C60 °C75 °C20 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Priešpriešinio srauto šilumokaitis perduoda 450 kW. Jo šilumos perdavimo plotas 12 m². Karštasis skystis atvėsta nuo 85 iki 60 °C, o šaltasis įšyla nuo 20 iki 75 °C. Raskite šilumos perdavimo koeficientą U.

Q̇ = 450 kWA = 12 m²Th: 85 → 60 °CTc: 20 → 75 °C
U = W/(m²·K)
4.Vidutinis
ilgisT145 °C100 °C75 °C20 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Priešpriešinio srauto šilumokaitis perduoda 50 kW. Karštasis skystis atvėsta nuo 145 iki 100 °C, o šaltasis įšyla nuo 20 iki 75 °C. Šilumos perdavimo koeficientas yra 300 W/(m²·K). Raskite reikiamą šilumos perdavimo plotą A.

Q̇ = 50 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 145 → 100 °CTc: 20 → 75 °C
A = m²
5.Sunkus
ilgisT140 °C15 °C?ΔT₁ΔT₂kondensuojasi garai

Kondensatoriuje, kurio šilumos perdavimo plotas 4 m², o U = 2000 W/(m²·K), garai kondensuojasi vamzdžių išorėje pastovioje 140 °C temperatūroje. Aušinimo vanduo (3 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) į vamzdžius įteka 15 °C temperatūros. Raskite vandens išėjimo temperatūrą Tc,out.

Ts = 140 °CA = 4 m²U = 2000 W/(m²·K)ṁ = 3 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °C
Tc,out = °C
6.Sunkus
ilgisT180 °C110 °C81,36 °C30 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Karšta alyva (2 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) priešpriešinio srauto šilumokaityje atvėsta nuo 180 iki 110 °C. Ji šildo 1,5 kg/s vandens (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), įtekančio 30 °C temperatūros. Kai U = 1000 W/(m²·K), raskite reikiamą šilumos perdavimo plotą A.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 180 → 110 °Cṁc = 1,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²

Atsakymai

  1. 1. Tc,out = 14,49 °C
  2. 2. ΔTlm = 29,07 K
  3. 3. U = 1733 W/(m²·K)
  4. 4. A = 2,226 m²
  5. 5. Tc,out = 73,95 °C
  6. 6. A = 3,618 m²

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