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
ilgisT95 °C70 °C60 °C10 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Priešpriešinio srauto šilumokaityje karštasis skystis atvėsta nuo 95 iki 70 °C, o šaltasis įšyla nuo 10 iki 60 °C. Raskite vidutinį logaritminį temperatūrų skirtumą ΔTlm.

Th: 95 → 70 °CTc: 10 → 60 °C
ΔTlm = K
2.Lengvas
ilgisT165 °C90 °C?20 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Karšta alyva (1 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) priešpriešinio srauto šilumokaityje atvėsta nuo 165 iki 90 °C. Ji šildo 3 kg/s vandens (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), kuris įteka 20 °C temperatūros. Šilumos nuostolių į aplinką nėra. Raskite vandens išėjimo temperatūrą Tc,out.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 165 → 90 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °C
Tc,out = °C
3.Vidutinis
ilgisT155 °C140 °C20 °C85 °CΔT₁ΔT₂lygiagretus srautas

Lygiagretaus srauto šilumokaitis perduoda 290 kW. Karštasis skystis atvėsta nuo 155 iki 140 °C, o šaltasis įšyla nuo 20 iki 85 °C. Šilumos perdavimo koeficientas yra 200 W/(m²·K). Raskite reikiamą šilumos perdavimo plotą A.

Q̇ = 290 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 155 → 140 °CTc: 20 → 85 °C
A = m²
4.Vidutinis
ilgisT145 °C35 °C115 °C15 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Priešpriešinio srauto šilumokaitis perduoda 50 kW. Jo šilumos perdavimo plotas 12 m². Karštasis skystis atvėsta nuo 145 iki 35 °C, o šaltasis įšyla nuo 15 iki 115 °C. Raskite šilumos perdavimo koeficientą U.

Q̇ = 50 kWA = 12 m²Th: 145 → 35 °CTc: 15 → 115 °C
U = W/(m²·K)
5.Sunkus
ilgisT165 °C120 °C100,7 °C20 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Karšta alyva (1,5 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) priešpriešinio srauto šilumokaityje atvėsta nuo 165 iki 120 °C. Ji šildo 0,5 kg/s vandens (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), įtekančio 20 °C temperatūros. Kai U = 800 W/(m²·K), raskite reikiamą šilumos perdavimo plotą A.

ṁh = 1,5 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 165 → 120 °Cṁc = 0,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²
6.Sunkus
ilgisT160 °C130 °C?25 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Priešpriešinio srauto „vamzdis vamzdyje“ šilumokaityje karšta alyva (0,2 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) teka vidiniu vamzdžiu ir atvėsta nuo 160 iki 130 °C. Vanduo (0,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) žiediniame tarpe įteka 25 °C temperatūros. Vidinio vamzdžio skersmuo 50 mm, o U = 250 W/(m²·K) nurodytas šiam skersmeniui. Raskite reikiamą vamzdžio ilgį L.

ṁh = 0,2 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 160 → 130 °Cṁc = 0,5 kg/sTc,in = 25 °CD = 50 mmU = 250 W/(m²·K)
L = m

Atsakymai

  1. 1. ΔTlm = 46,38 K
  2. 2. Tc,out = 34,95 °C
  3. 3. A = 16,28 m²
  4. 4. U = 168,9 W/(m²·K)
  5. 5. A = 2,61 m²
  6. 6. L = 3,292 m

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