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
ilgisT85 °C65 °C20 °C35 °CΔT₁ΔT₂lygiagretus srautas

Lygiagrečiojo srauto šilumokaityje karštasis skystis atvėsta nuo 85 iki 65 °C, o šaltasis įšyla nuo 20 iki 35 °C. Raskite vidutinį logaritminį temperatūrų skirtumą ΔTlm.

Th: 85 → 65 °CTc: 20 → 35 °C
ΔTlm = K
2.Lengvas

Šilumokaityje 1,5 kg/s srautas (etanolis, cp = 2,44 kJ/(kg·K)) pašildomas nuo 25 iki 40 °C. Raskite šilumos srautą Q̇.

ṁ = 1,5 kg/scp = 2,44 kJ/(kg·K)T: 25 → 40 °C
Q̇ = kW
3.Vidutinis
ilgisT135 °C100 °C50 °C30 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Priešpriešinio srauto šilumokaitis perduoda 60 kW. Karštasis skystis atvėsta nuo 135 iki 100 °C, o šaltasis įšyla nuo 30 iki 50 °C. Šilumos perdavimo koeficientas yra 300 W/(m²·K). Raskite reikiamą šilumos perdavimo plotą A.

Q̇ = 60 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 135 → 100 °CTc: 30 → 50 °C
A = m²
4.Vidutinis
ilgisT150 °C115 °C35 °C25 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Gaubtavamzdis šilumokaitis (vienas gaubto ėjimas, du vamzdžių ėjimai) turi perduoti 480 kW. Karštasis skystis atvėsta nuo 150 iki 115 °C, o šaltasis įšyla nuo 25 iki 35 °C. Šios schemos LMTD pataisos koeficientas F = 0,92, o U = 1000 W/(m²·K). Raskite reikiamą šilumos perdavimo plotą A.

Q̇ = 480 kWF = 0,92U = 1000 W/(m²·K)Th: 150 → 115 °CTc: 25 → 35 °C
A = m²
5.Sunkus
ilgisT160 °C55 °C38,79 °C30 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Karšta alyva (0,5 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) priešpriešinio srauto šilumokaityje atvėsta nuo 160 iki 55 °C. Ji šildo 3 kg/s vandens (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), įtekančio 30 °C temperatūros. Kai U = 300 W/(m²·K), raskite reikiamą šilumos perdavimo plotą A.

ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 160 → 55 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²
6.Sunkus
ilgisT105 °C10 °C?ΔT₁ΔT₂kondensuojasi garai

Kondensatoriuje, kurio šilumos perdavimo plotas 2,5 m², o U = 1500 W/(m²·K), garai kondensuojasi vamzdžių išorėje pastovioje 105 °C temperatūroje. Aušinimo vanduo (1,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) į vamzdžius įteka 10 °C temperatūros. Raskite vandens išėjimo temperatūrą Tc,out.

Ts = 105 °CA = 2,5 m²U = 1500 W/(m²·K)ṁ = 1,5 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °C
Tc,out = °C

Atsakymai

  1. 1. ΔTlm = 45,27 K
  2. 2. Q̇ = 54,9 kW
  3. 3. A = 2,589 m²
  4. 4. A = 5,116 m²
  5. 5. A = 6,03 m²
  6. 6. Tc,out = 52,76 °C

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