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
ilgisT105 °C30 °C45 °C15 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Priešpriešinio srauto šilumokaičio šilumos perdavimo plotas 1 m², o šilumos perdavimo koeficientas 1500 W/(m²·K). Karštasis skystis atvėsta nuo 105 iki 30 °C, o šaltasis įšyla nuo 15 iki 45 °C. Raskite šilumos srautą Q̇.

A = 1 m²U = 1500 W/(m²·K)Th: 105 → 30 °CTc: 15 → 45 °C
Q̇ = kW
2.Lengvas
ilgisT120 °C70 °C50 °C20 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Priešpriešinio srauto šilumokaityje karštasis skystis atvėsta nuo 120 iki 70 °C, o šaltasis įšyla nuo 20 iki 50 °C. Raskite vidutinį logaritminį temperatūrų skirtumą ΔTlm.

Th: 120 → 70 °CTc: 20 → 50 °C
ΔTlm = K
3.Vidutinis
ilgisT110 °C20 °C85 °CΔT₁ΔT₂kondensuojasi garai

Kondensatoriuje garai kondensuojasi vamzdžių išorėje pastovioje 110 °C temperatūroje. Aušinimo vanduo (2 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) teka vamzdžiais ir įšyla nuo 20 iki 85 °C. Šilumos perdavimo koeficientas 3500 W/(m²·K). Raskite reikiamą šilumos perdavimo plotą A.

Ts = 110 °Cṁ = 2 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc: 20 → 85 °CU = 3500 W/(m²·K)
A = m²
4.Vidutinis
ilgisT170 °C120 °C10 °C45 °CΔT₁ΔT₂lygiagretus srautas

Lygiagrečiojo srauto šilumokaitis perduoda 340 kW. Jo šilumos perdavimo plotas 6 m². Karštasis skystis atvėsta nuo 170 iki 120 °C, o šaltasis įšyla nuo 10 iki 45 °C. Raskite šilumos perdavimo koeficientą U.

Q̇ = 340 kWA = 6 m²Th: 170 → 120 °CTc: 10 → 45 °C
U = W/(m²·K)
5.Sunkus
ilgisT130 °C65 °C?15 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Priešpriešinio srauto „vamzdis vamzdyje“ šilumokaityje karšta alyva (0,2 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) teka vidiniu vamzdžiu ir atvėsta nuo 130 iki 65 °C. Vanduo (0,3 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) žiediniame tarpe įteka 15 °C temperatūros. Vidinio vamzdžio skersmuo 25 mm, o U = 250 W/(m²·K) nurodytas šiam skersmeniui. Raskite reikiamą vamzdžio ilgį L.

ṁh = 0,2 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 130 → 65 °Cṁc = 0,3 kg/sTc,in = 15 °CD = 25 mmU = 250 W/(m²·K)
L = m
6.Sunkus
ilgisT135 °C75 °C47,01 °C25 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Karšta alyva (2 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) priešpriešinio srauto šilumokaityje atvėsta nuo 135 iki 75 °C. Ji šildo 3 kg/s vandens (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), įtekančio 25 °C temperatūros. Kai U = 1000 W/(m²·K), raskite reikiamą šilumos perdavimo plotą A.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 135 → 75 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²

Atsakymai

  1. 1. Q̇ = 48,69 kW
  2. 2. ΔTlm = 59,44 K
  3. 3. A = 3,06 m²
  4. 4. U = 505,1 W/(m²·K)
  5. 5. L = 24,46 m
  6. 6. A = 4,106 m²

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