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
ilgisT100 °C80 °C85 °C20 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Priešpriešinio srauto šilumokaityje karštasis skystis atvėsta nuo 100 iki 80 °C, o šaltasis įšyla nuo 20 iki 85 °C. Raskite vidutinį logaritminį temperatūrų skirtumą ΔTlm.

Th: 100 → 80 °CTc: 20 → 85 °C
ΔTlm = K
2.Lengvas
ilgisT80 °C45 °C55 °C10 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Priešpriešinio srauto šilumokaityje karštasis skystis atvėsta nuo 80 iki 45 °C, o šaltasis įšyla nuo 10 iki 55 °C. Raskite vidutinį logaritminį temperatūrų skirtumą ΔTlm.

Th: 80 → 45 °CTc: 10 → 55 °C
ΔTlm = K
3.Vidutinis
ilgisT110 °C40 °C50 °C10 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Gaubtavamzdis šilumokaitis (vienas gaubto ėjimas, du vamzdžių ėjimai) turi perduoti 490 kW. Karštasis skystis atvėsta nuo 110 iki 40 °C, o šaltasis įšyla nuo 10 iki 50 °C. Šios schemos LMTD pataisos koeficientas F = 0,95, o U = 300 W/(m²·K). Raskite reikiamą šilumos perdavimo plotą A.

Q̇ = 490 kWF = 0,95U = 300 W/(m²·K)Th: 110 → 40 °CTc: 10 → 50 °C
A = m²
4.Vidutinis
ilgisT100 °C80 °C30 °C55 °CΔT₁ΔT₂lygiagretus srautas

Lygiagrečiojo srauto šilumokaitis perduoda 120 kW. Jo šilumos perdavimo plotas 2 m². Karštasis skystis atvėsta nuo 100 iki 80 °C, o šaltasis įšyla nuo 30 iki 55 °C. Raskite šilumos perdavimo koeficientą U.

Q̇ = 120 kWA = 2 m²Th: 100 → 80 °CTc: 30 → 55 °C
U = W/(m²·K)
5.Sunkus
ilgisT140 °C20 °C?ΔT₁ΔT₂kondensuojasi garai

Kondensatoriuje, kurio šilumos perdavimo plotas 2,5 m², o U = 2000 W/(m²·K), garai kondensuojasi vamzdžių išorėje pastovioje 140 °C temperatūroje. Aušinimo vanduo (0,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) į vamzdžius įteka 20 °C temperatūros. Raskite vandens išėjimo temperatūrą Tc,out.

Ts = 140 °CA = 2,5 m²U = 2000 W/(m²·K)ṁ = 0,5 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °C
Tc,out = °C
6.Sunkus
ilgisT130 °C50 °C67,85 °C20 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Karšta alyva (1 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) priešpriešinio srauto šilumokaityje atvėsta nuo 130 iki 50 °C. Ji šildo 1 kg/s vandens (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), įtekančio 20 °C temperatūros. Kai U = 1500 W/(m²·K), raskite reikiamą šilumos perdavimo plotą A.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 130 → 50 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²

Atsakymai

  1. 1. ΔTlm = 32,46 K
  2. 2. ΔTlm = 29,72 K
  3. 3. A = 39,72 m²
  4. 4. U = 1373 W/(m²·K)
  5. 5. Tc,out = 129 °C
  6. 6. A = 3,021 m²

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