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
ilgisT120 °C65 °C50 °C10 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Priešpriešinio srauto šilumokaityje karštasis skystis atvėsta nuo 120 iki 65 °C, o šaltasis įšyla nuo 10 iki 50 °C. Raskite vidutinį logaritminį temperatūrų skirtumą ΔTlm.

Th: 120 → 65 °CTc: 10 → 50 °C
ΔTlm = K
2.Lengvas
ilgisT120 °C50 °C?15 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Karšta alyva (2 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) priešpriešinio srauto šilumokaityje atvėsta nuo 120 iki 50 °C. Ji šildo 1,5 kg/s vandens (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), kuris įteka 15 °C temperatūros. Šilumos nuostolių į aplinką nėra. Raskite vandens išėjimo temperatūrą Tc,out.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 120 → 50 °Cṁc = 1,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °C
Tc,out = °C
3.Vidutinis
ilgisT110 °C65 °C60 °C20 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Gaubtavamzdis šilumokaitis (vienas gaubto ėjimas, du vamzdžių ėjimai) turi perduoti 570 kW. Karštasis skystis atvėsta nuo 110 iki 65 °C, o šaltasis įšyla nuo 20 iki 60 °C. Šios schemos LMTD pataisos koeficientas F = 0,92, o U = 300 W/(m²·K). Raskite reikiamą šilumos perdavimo plotą A.

Q̇ = 570 kWF = 0,92U = 300 W/(m²·K)Th: 110 → 65 °CTc: 20 → 60 °C
A = m²
4.Vidutinis
ilgisT160 °C90 °C110 °C30 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Gaubtavamzdis šilumokaitis (vienas gaubto ėjimas, du vamzdžių ėjimai) turi perduoti 650 kW. Karštasis skystis atvėsta nuo 160 iki 90 °C, o šaltasis įšyla nuo 30 iki 110 °C. Šios schemos LMTD pataisos koeficientas F = 0,92, o U = 800 W/(m²·K). Raskite reikiamą šilumos perdavimo plotą A.

Q̇ = 650 kWF = 0,92U = 800 W/(m²·K)Th: 160 → 90 °CTc: 30 → 110 °C
A = m²
5.Sunkus
ilgisT160 °C125 °C25 °C?ΔT₁ΔT₂lygiagretus srautas

Lygiagrečiojo srauto „vamzdis vamzdyje“ šilumokaityje karšta alyva (1 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) teka vidiniu vamzdžiu ir atvėsta nuo 160 iki 125 °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 = 1 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 160 → 125 °Cṁc = 0,5 kg/sTc,in = 25 °CD = 50 mmU = 250 W/(m²·K)
L = m
6.Sunkus
ilgisT115 °C35 °C33,92 °C10 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Karšta alyva (1 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) priešpriešinio srauto šilumokaityje atvėsta nuo 115 iki 35 °C. Ji šildo 2 kg/s vandens (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), įtekančio 10 °C temperatūros. Kai U = 1000 W/(m²·K), raskite reikiamą šilumos perdavimo plotą A.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 115 → 35 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²

Atsakymai

  1. 1. ΔTlm = 62,2 K
  2. 2. Tc,out = 70,82 °C
  3. 3. A = 43,52 m²
  4. 4. A = 16,1 m²
  5. 5. L = 24,42 m
  6. 6. A = 4,196 m²

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