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
ilgisT145 °C55 °C100 °C15 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Priešpriešinio srauto šilumokaičio šilumos perdavimo plotas 12 m², o šilumos perdavimo koeficientas 200 W/(m²·K). Karštasis skystis atvėsta nuo 145 iki 55 °C, o šaltasis įšyla nuo 15 iki 100 °C. Raskite šilumos srautą Q̇.

A = 12 m²U = 200 W/(m²·K)Th: 145 → 55 °CTc: 15 → 100 °C
Q̇ = kW
2.Lengvas
ilgisT125 °C105 °C20 °C80 °CΔT₁ΔT₂lygiagretus srautas

Lygiagrečiojo srauto šilumokaityje karštasis skystis atvėsta nuo 125 iki 105 °C, o šaltasis įšyla nuo 20 iki 80 °C. Raskite vidutinį logaritminį temperatūrų skirtumą ΔTlm.

Th: 125 → 105 °CTc: 20 → 80 °C
ΔTlm = K
3.Vidutinis
ilgisT115 °C90 °C30 °C80 °CΔT₁ΔT₂lygiagretus srautas

Lygiagretaus srauto šilumokaitis perduoda 500 kW. Karštasis skystis atvėsta nuo 115 iki 90 °C, o šaltasis įšyla nuo 30 iki 80 °C. Šilumos perdavimo koeficientas yra 1500 W/(m²·K). Raskite reikiamą šilumos perdavimo plotą A.

Q̇ = 500 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 115 → 90 °CTc: 30 → 80 °C
A = m²
4.Vidutinis
ilgisT150 °C100 °C10 °C30 °CΔT₁ΔT₂lygiagretus srautas

Lygiagrečiojo srauto šilumokaitis perduoda 300 kW. Jo šilumos perdavimo plotas 4 m². Karštasis skystis atvėsta nuo 150 iki 100 °C, o šaltasis įšyla nuo 10 iki 30 °C. Raskite šilumos perdavimo koeficientą U.

Q̇ = 300 kWA = 4 m²Th: 150 → 100 °CTc: 10 → 30 °C
U = W/(m²·K)
5.Sunkus
ilgisT125 °C95 °C20 °C?ΔT₁ΔT₂lygiagretus srautas

Lygiagrečiojo srauto „vamzdis vamzdyje“ šilumokaityje karšta alyva (1 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) teka vidiniu vamzdžiu ir atvėsta nuo 125 iki 95 °C. Vanduo (1 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) žiediniame tarpe įteka 20 °C temperatūros. Vidinio vamzdžio skersmuo 50 mm, o U = 150 W/(m²·K) nurodytas šiam skersmeniui. Raskite reikiamą vamzdžio ilgį L.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 125 → 95 °Cṁc = 1 kg/sTc,in = 20 °CD = 50 mmU = 150 W/(m²·K)
L = m
6.Sunkus
ilgisT175 °C??15 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Priešpriešinio srauto šilumokaityje abiejų srautų šiluminės talpos srautas vienodas, ṁ·cp = 2 kW/K. Karštasis srautas įteka 175 °C, o šaltasis 15 °C temperatūros. Šilumokaičio A = 1,5 m², U = 800 W/(m²·K). Raskite karštojo srauto išėjimo temperatūrą Th,out.

Ch = Cc = 2 kW/KTh,in = 175 °CTc,in = 15 °CA = 1,5 m²U = 800 W/(m²·K)
Th,out = °C

Atsakymai

  1. 1. Q̇ = 101,9 kW
  2. 2. ΔTlm = 55,75 K
  3. 3. A = 9,511 m²
  4. 4. U = 742,7 W/(m²·K)
  5. 5. L = 40,49 m
  6. 6. Th,out = 115 °C

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