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
ilgisT145 °C85 °C105 °C10 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Priešpriešinio srauto šilumokaityje karštasis skystis atvėsta nuo 145 iki 85 °C, o šaltasis įšyla nuo 10 iki 105 °C. Raskite vidutinį logaritminį temperatūrų skirtumą ΔTlm.

Th: 145 → 85 °CTc: 10 → 105 °C
ΔTlm = K
2.Lengvas
ilgisT100 °C70 °C?25 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Karšta alyva (2 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) priešpriešinio srauto šilumokaityje atvėsta nuo 100 iki 70 °C. Ji šildo 1 kg/s vandens (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), kuris įteka 25 °C temperatūros. Šilumos nuostolių į aplinką nėra. Raskite vandens išėjimo temperatūrą Tc,out.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 100 → 70 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °C
Tc,out = °C
3.Vidutinis
ilgisT125 °C45 °C105 °C15 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Gaubtavamzdis šilumokaitis (vienas gaubto ėjimas, du vamzdžių ėjimai) turi perduoti 80 kW. Karštasis skystis atvėsta nuo 125 iki 45 °C, o šaltasis įšyla nuo 15 iki 105 °C. Šios schemos LMTD pataisos koeficientas F = 0,9, o U = 1000 W/(m²·K). Raskite reikiamą šilumos perdavimo plotą A.

Q̇ = 80 kWF = 0,9U = 1000 W/(m²·K)Th: 125 → 45 °CTc: 15 → 105 °C
A = m²
4.Vidutinis
ilgisT145 °C70 °C110 °C30 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Priešpriešinio srauto šilumokaitis perduoda 180 kW. Karštasis skystis atvėsta nuo 145 iki 70 °C, o šaltasis įšyla nuo 30 iki 110 °C. Šilumos perdavimo koeficientas yra 800 W/(m²·K). Raskite reikiamą šilumos perdavimo plotą A.

Q̇ = 180 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 145 → 70 °CTc: 30 → 110 °C
A = m²
5.Sunkus
ilgisT175 °C??25 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Priešpriešinio srauto šilumokaityje abiejų srautų šiluminės talpos srautas vienodas, ṁ·cp = 1,5 kW/K. Karštasis srautas įteka 175 °C, o šaltasis 25 °C temperatūros. Šilumokaičio A = 3 m², U = 500 W/(m²·K). Raskite karštojo srauto išėjimo temperatūrą Th,out.

Ch = Cc = 1,5 kW/KTh,in = 175 °CTc,in = 25 °CA = 3 m²U = 500 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.Sunkus
ilgisT135 °C85 °C?20 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Priešpriešinio srauto „vamzdis vamzdyje“ šilumokaityje karšta alyva (1 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) teka vidiniu vamzdžiu ir atvėsta nuo 135 iki 85 °C. Vanduo (1,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) žiediniame tarpe įteka 20 °C temperatūros. Vidinio vamzdžio skersmuo 20 mm, o U = 300 W/(m²·K) nurodytas šiam skersmeniui. Raskite reikiamą vamzdžio ilgį L.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 135 → 85 °Cṁc = 1,5 kg/sTc,in = 20 °CD = 20 mmU = 300 W/(m²·K)
L = m

Atsakymai

  1. 1. ΔTlm = 55,68 K
  2. 2. Tc,out = 60,89 °C
  3. 3. A = 3,604 m²
  4. 4. A = 6,009 m²
  5. 5. Th,out = 100 °C
  6. 6. L = 83,86 m

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