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 0,3 kg/s srautas (vanduo, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) pašildomas nuo 20 iki 45 °C. Raskite šilumos srautą Q̇.

ṁ = 0,3 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)T: 20 → 45 °C
Q̇ = kW
2.Lengvas
ilgisT160 °C140 °C120 °C10 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Priešpriešinio srauto šilumokaityje karštasis skystis atvėsta nuo 160 iki 140 °C, o šaltasis įšyla nuo 10 iki 120 °C. Raskite vidutinį logaritminį temperatūrų skirtumą ΔTlm.

Th: 160 → 140 °CTc: 10 → 120 °C
ΔTlm = K
3.Vidutinis
ilgisT110 °C25 °C70 °CΔT₁ΔT₂kondensuojasi garai

Kondensatoriuje garai kondensuojasi vamzdžių išorėje pastovioje 110 °C temperatūroje. Aušinimo vanduo (3 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) teka vamzdžiais ir įšyla nuo 25 iki 70 °C. Šilumos perdavimo koeficientas 1000 W/(m²·K). Raskite reikiamą šilumos perdavimo plotą A.

Ts = 110 °Cṁ = 3 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc: 25 → 70 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
4.Vidutinis
ilgisT135 °C50 °C80 °C25 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Priešpriešinio srauto šilumokaitis perduoda 390 kW. Karštasis skystis atvėsta nuo 135 iki 50 °C, o šaltasis įšyla nuo 25 iki 80 °C. Šilumos perdavimo koeficientas yra 200 W/(m²·K). Raskite reikiamą šilumos perdavimo plotą A.

Q̇ = 390 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 135 → 50 °CTc: 25 → 80 °C
A = m²
5.Sunkus
ilgisT120 °C60 °C81,03 °C15 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Karšta alyva (1 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) priešpriešinio srauto šilumokaityje atvėsta nuo 120 iki 60 °C. Ji šildo 0,5 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 = 1 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 120 → 60 °Cṁc = 0,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
6.Sunkus
ilgisT90 °C??25 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Priešpriešinio srauto šilumokaityje abiejų srautų šiluminės talpos srautas vienodas, ṁ·cp = 1,5 kW/K. Karštasis srautas įteka 90 °C, o šaltasis 25 °C temperatūros. Šilumokaičio A = 3 m², U = 200 W/(m²·K). Raskite karštojo srauto išėjimo temperatūrą Th,out.

Ch = Cc = 1,5 kW/KTh,in = 90 °CTc,in = 25 °CA = 3 m²U = 200 W/(m²·K)
Th,out = °C

Atsakymai

  1. 1. Q̇ = 31,35 kW
  2. 2. ΔTlm = 76,36 K
  3. 3. A = 9,452 m²
  4. 4. A = 51,25 m²
  5. 5. A = 3,293 m²
  6. 6. Th,out = 71,43 °C

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