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.

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
ilgisT110 °C55 °C80 °C10 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Priešpriešinio srauto šilumokaičio šilumos perdavimo plotas 2 m², o šilumos perdavimo koeficientas 800 W/(m²·K). Karštasis skystis atvėsta nuo 110 iki 55 °C, o šaltasis įšyla nuo 10 iki 80 °C. Raskite šilumos srautą Q̇.

A = 2 m²U = 800 W/(m²·K)Th: 110 → 55 °CTc: 10 → 80 °C
Q̇ = kW
2.Lengvas

Šilumokaityje 0,8 kg/s srautas (lengvoji alyva, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) pašildomas nuo 35 iki 70 °C. Raskite šilumos srautą Q̇.

ṁ = 0,8 kg/scp = 2,1 kJ/(kg·K)T: 35 → 70 °C
Q̇ = kW
3.Vidutinis
ilgisT140 °C30 °C45 °CΔT₁ΔT₂kondensuojasi garai

Kondensatoriuje garai kondensuojasi vamzdžių išorėje pastovioje 140 °C temperatūroje. Aušinimo vanduo (2 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) teka vamzdžiais ir įšyla nuo 30 iki 45 °C. Šilumos perdavimo koeficientas 1000 W/(m²·K). Raskite reikiamą šilumos perdavimo plotą A.

Ts = 140 °Cṁ = 2 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc: 30 → 45 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
4.Vidutinis
ilgisT135 °C105 °C20 °C50 °CΔT₁ΔT₂lygiagretus srautas

Lygiagretaus srauto šilumokaitis perduoda 120 kW. Karštasis skystis atvėsta nuo 135 iki 105 °C, o šaltasis įšyla nuo 20 iki 50 °C. Šilumos perdavimo koeficientas yra 1000 W/(m²·K). Raskite reikiamą šilumos perdavimo plotą A.

Q̇ = 120 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 135 → 105 °CTc: 20 → 50 °C
A = m²
5.Sunkus
ilgisT100 °C65 °C20 °C?ΔT₁ΔT₂lygiagretus srautas

Lygiagrečiojo srauto „vamzdis vamzdyje“ šilumokaityje karšta alyva (1 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) teka vidiniu vamzdžiu ir atvėsta nuo 100 iki 65 °C. Vanduo (1,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) žiediniame tarpe įteka 20 °C temperatūros. Vidinio vamzdžio skersmuo 20 mm, o U = 500 W/(m²·K) nurodytas šiam skersmeniui. Raskite reikiamą vamzdžio ilgį L.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 100 → 65 °Cṁc = 1,5 kg/sTc,in = 20 °CD = 20 mmU = 500 W/(m²·K)
L = m
6.Sunkus
ilgisT140 °C20 °C?ΔT₁ΔT₂kondensuojasi garai

Kondensatoriuje, kurio šilumos perdavimo plotas 5 m², o U = 1500 W/(m²·K), garai kondensuojasi vamzdžių išorėje pastovioje 140 °C temperatūroje. Aušinimo vanduo (2 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) į vamzdžius įteka 20 °C temperatūros. Raskite vandens išėjimo temperatūrą Tc,out.

Ts = 140 °CA = 5 m²U = 1500 W/(m²·K)ṁ = 2 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °C
Tc,out = °C

Atsakymai

  1. 1. Q̇ = 59,19 kW
  2. 2. Q̇ = 58,8 kW
  3. 3. A = 1,226 m²
  4. 4. A = 1,475 m²
  5. 5. L = 43,92 m
  6. 6. Tc,out = 91,07 °C

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