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
ilgisT170 °C145 °C85 °C15 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Priešpriešinio srauto šilumokaičio šilumos perdavimo plotas 15 m², o šilumos perdavimo koeficientas 800 W/(m²·K). Karštasis skystis atvėsta nuo 170 iki 145 °C, o šaltasis įšyla nuo 15 iki 85 °C. Raskite šilumos srautą Q̇.

A = 15 m²U = 800 W/(m²·K)Th: 170 → 145 °CTc: 15 → 85 °C
Q̇ = kW
2.Lengvas
ilgisT105 °C55 °C45 °C20 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Priešpriešinio srauto šilumokaityje karštasis skystis atvėsta nuo 105 iki 55 °C, o šaltasis įšyla nuo 20 iki 45 °C. Raskite vidutinį logaritminį temperatūrų skirtumą ΔTlm.

Th: 105 → 55 °CTc: 20 → 45 °C
ΔTlm = K
3.Vidutinis
ilgisT155 °C100 °C120 °C15 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Priešpriešinio srauto šilumokaitis perduoda 170 kW. Karštasis skystis atvėsta nuo 155 iki 100 °C, o šaltasis įšyla nuo 15 iki 120 °C. Šilumos perdavimo koeficientas yra 200 W/(m²·K). Raskite reikiamą šilumos perdavimo plotą A.

Q̇ = 170 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 155 → 100 °CTc: 15 → 120 °C
A = m²
4.Vidutinis
ilgisT140 °C80 °C15 °C40 °CΔT₁ΔT₂lygiagretus srautas

Lygiagretaus srauto šilumokaitis perduoda 70 kW. Karštasis skystis atvėsta nuo 140 iki 80 °C, o šaltasis įšyla nuo 15 iki 40 °C. Šilumos perdavimo koeficientas yra 1500 W/(m²·K). Raskite reikiamą šilumos perdavimo plotą A.

Q̇ = 70 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 140 → 80 °CTc: 15 → 40 °C
A = m²
5.Sunkus
ilgisT155 °C80 °C?10 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Priešpriešinio srauto „vamzdis vamzdyje“ šilumokaityje karšta alyva (0,8 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) teka vidiniu vamzdžiu ir atvėsta nuo 155 iki 80 °C. Vanduo (0,3 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) žiediniame tarpe įteka 10 °C temperatūros. Vidinio vamzdžio skersmuo 32 mm, o U = 250 W/(m²·K) nurodytas šiam skersmeniui. Raskite reikiamą vamzdžio ilgį L.

ṁh = 0,8 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 155 → 80 °Cṁc = 0,3 kg/sTc,in = 10 °CD = 32 mmU = 250 W/(m²·K)
L = m
6.Sunkus
ilgisT105 °C40 °C58,88 °C20 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Karšta alyva (1,5 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) priešpriešinio srauto šilumokaityje atvėsta nuo 105 iki 40 °C. Ji šildo 1,5 kg/s vandens (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), įtekančio 20 °C temperatūros. Kai U = 300 W/(m²·K), raskite reikiamą šilumos perdavimo plotą A.

ṁh = 1,5 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 105 → 40 °Cṁc = 1,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²

Atsakymai

  1. 1. Q̇ = 1271 kW
  2. 2. ΔTlm = 46,38 K
  3. 3. A = 15,08 m²
  4. 4. A = 0,6256 m²
  5. 5. L = 89,04 m
  6. 6. A = 25,99 m²

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