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
ilgisT175 °C155 °C110 °C15 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Priešpriešinio srauto šilumokaičio šilumos perdavimo plotas 1,5 m², o šilumos perdavimo koeficientas 500 W/(m²·K). Karštasis skystis atvėsta nuo 175 iki 155 °C, o šaltasis įšyla nuo 15 iki 110 °C. Raskite šilumos srautą Q̇.

A = 1,5 m²U = 500 W/(m²·K)Th: 175 → 155 °CTc: 15 → 110 °C
Q̇ = kW
2.Lengvas
ilgisT120 °C60 °C35 °C25 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Priešpriešinio srauto šilumokaityje karštasis skystis atvėsta nuo 120 iki 60 °C, o šaltasis įšyla nuo 25 iki 35 °C. Raskite vidutinį logaritminį temperatūrų skirtumą ΔTlm.

Th: 120 → 60 °CTc: 25 → 35 °C
ΔTlm = K
3.Vidutinis
ilgisT105 °C25 °C45 °CΔT₁ΔT₂kondensuojasi garai

Kondensatoriuje garai kondensuojasi vamzdžių išorėje pastovioje 105 °C temperatūroje. Aušinimo vanduo (1 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) teka vamzdžiais ir įšyla nuo 25 iki 45 °C. Šilumos perdavimo koeficientas 3500 W/(m²·K). Raskite reikiamą šilumos perdavimo plotą A.

Ts = 105 °Cṁ = 1 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc: 25 → 45 °CU = 3500 W/(m²·K)
A = m²
4.Vidutinis
ilgisT105 °C20 °C70 °CΔT₁ΔT₂kondensuojasi garai

Kondensatoriuje garai kondensuojasi vamzdžių išorėje pastovioje 105 °C temperatūroje. Aušinimo vanduo (5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) teka vamzdžiais ir įšyla nuo 20 iki 70 °C. Šilumos perdavimo koeficientas 2000 W/(m²·K). Raskite reikiamą šilumos perdavimo plotą A.

Ts = 105 °Cṁ = 5 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc: 20 → 70 °CU = 2000 W/(m²·K)
A = m²
5.Sunkus
ilgisT180 °C??30 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Priešpriešinio srauto šilumokaityje abiejų srautų šiluminės talpos srautas vienodas, ṁ·cp = 4 kW/K. Karštasis srautas įteka 180 °C, o šaltasis 30 °C temperatūros. Šilumokaičio A = 1,5 m², U = 800 W/(m²·K). Raskite karštojo srauto išėjimo temperatūrą Th,out.

Ch = Cc = 4 kW/KTh,in = 180 °CTc,in = 30 °CA = 1,5 m²U = 800 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.Sunkus
ilgisT90 °C55 °C47,58 °C30 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Karšta alyva (1 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) priešpriešinio srauto šilumokaityje atvėsta nuo 90 iki 55 °C. Ji šildo 1 kg/s vandens (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), įtekančio 30 °C temperatūros. Kai U = 200 W/(m²·K), raskite reikiamą šilumos perdavimo plotą A.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 90 → 55 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²

Atsakymai

  1. 1. Q̇ = 73,31 kW
  2. 2. ΔTlm = 56,35 K
  3. 3. A = 0,3436 m²
  4. 4. A = 9,272 m²
  5. 5. Th,out = 145,4 °C
  6. 6. A = 11,16 m²

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