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 kg/s srautas (lengvoji alyva, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) pašildomas nuo 40 iki 85 °C. Raskite šilumos srautą Q̇.

ṁ = 1 kg/scp = 2,1 kJ/(kg·K)T: 40 → 85 °C
Q̇ = kW
2.Lengvas
ilgisT155 °C80 °C30 °C10 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Priešpriešinio srauto šilumokaityje karštasis skystis atvėsta nuo 155 iki 80 °C, o šaltasis įšyla nuo 10 iki 30 °C. Raskite vidutinį logaritminį temperatūrų skirtumą ΔTlm.

Th: 155 → 80 °CTc: 10 → 30 °C
ΔTlm = K
3.Vidutinis
ilgisT110 °C95 °C55 °C30 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Gaubtavamzdis šilumokaitis (vienas gaubto ėjimas, du vamzdžių ėjimai) turi perduoti 460 kW. Karštasis skystis atvėsta nuo 110 iki 95 °C, o šaltasis įšyla nuo 30 iki 55 °C. Šios schemos LMTD pataisos koeficientas F = 0,9, o U = 200 W/(m²·K). Raskite reikiamą šilumos perdavimo plotą A.

Q̇ = 460 kWF = 0,9U = 200 W/(m²·K)Th: 110 → 95 °CTc: 30 → 55 °C
A = m²
4.Vidutinis
ilgisT175 °C95 °C10 °C40 °CΔT₁ΔT₂lygiagretus srautas

Lygiagretaus srauto šilumokaitis perduoda 260 kW. Karštasis skystis atvėsta nuo 175 iki 95 °C, o šaltasis įšyla nuo 10 iki 40 °C. Šilumos perdavimo koeficientas yra 200 W/(m²·K). Raskite reikiamą šilumos perdavimo plotą A.

Q̇ = 260 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 175 → 95 °CTc: 10 → 40 °C
A = m²
5.Sunkus
ilgisT105 °C??15 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Priešpriešinio srauto šilumokaityje abiejų srautų šiluminės talpos srautas vienodas, ṁ·cp = 3 kW/K. Karštasis srautas įteka 105 °C, o šaltasis 15 °C temperatūros. Šilumokaičio A = 3 m², U = 500 W/(m²·K). Raskite karštojo srauto išėjimo temperatūrą Th,out.

Ch = Cc = 3 kW/KTh,in = 105 °CTc,in = 15 °CA = 3 m²U = 500 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.Sunkus
ilgisT155 °C100 °C?15 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Priešpriešinio srauto „vamzdis vamzdyje“ šilumokaityje karšta alyva (0,3 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) teka vidiniu vamzdžiu ir atvėsta nuo 155 iki 100 °C. Vanduo (0,8 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) žiediniame tarpe įteka 15 °C temperatūros. Vidinio vamzdžio skersmuo 40 mm, o U = 250 W/(m²·K) nurodytas šiam skersmeniui. Raskite reikiamą vamzdžio ilgį L.

ṁh = 0,3 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 155 → 100 °Cṁc = 0,8 kg/sTc,in = 15 °CD = 40 mmU = 250 W/(m²·K)
L = m

Atsakymai

  1. 1. Q̇ = 94,5 kW
  2. 2. ΔTlm = 94,86 K
  3. 3. A = 42,69 m²
  4. 4. A = 12,98 m²
  5. 5. Th,out = 75 °C
  6. 6. L = 12,52 m

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