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
ilgisT125 °C75 °C55 °C20 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Priešpriešinio srauto šilumokaityje karštasis skystis atvėsta nuo 125 iki 75 °C, o šaltasis įšyla nuo 20 iki 55 °C. Raskite vidutinį logaritminį temperatūrų skirtumą ΔTlm.

Th: 125 → 75 °CTc: 20 → 55 °C
ΔTlm = K
2.Lengvas
ilgisT145 °C90 °C?20 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Karšta alyva (2 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) priešpriešinio srauto šilumokaityje atvėsta nuo 145 iki 90 °C. Ji šildo 0,8 kg/s vandens (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), kuris įteka 20 °C temperatūros. Šilumos nuostolių į aplinką nėra. Raskite vandens išėjimo temperatūrą Tc,out.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 145 → 90 °Cṁc = 0,8 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °C
Tc,out = °C
3.Vidutinis
ilgisT125 °C75 °C40 °C25 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Priešpriešinio srauto šilumokaitis perduoda 450 kW. Jo šilumos perdavimo plotas 25 m². Karštasis skystis atvėsta nuo 125 iki 75 °C, o šaltasis įšyla nuo 25 iki 40 °C. Raskite šilumos perdavimo koeficientą U.

Q̇ = 450 kWA = 25 m²Th: 125 → 75 °CTc: 25 → 40 °C
U = W/(m²·K)
4.Vidutinis
ilgisT150 °C50 °C50 °C25 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Priešpriešinio srauto šilumokaitis perduoda 20 kW. Jo šilumos perdavimo plotas 5 m². Karštasis skystis atvėsta nuo 150 iki 50 °C, o šaltasis įšyla nuo 25 iki 50 °C. Raskite šilumos perdavimo koeficientą U.

Q̇ = 20 kWA = 5 m²Th: 150 → 50 °CTc: 25 → 50 °C
U = W/(m²·K)
5.Sunkus
ilgisT130 °C95 °C10 °C?ΔT₁ΔT₂lygiagretus srautas

Lygiagrečiojo srauto „vamzdis vamzdyje“ šilumokaityje karšta alyva (0,2 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) teka vidiniu vamzdžiu ir atvėsta nuo 130 iki 95 °C. Vanduo (0,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) žiediniame tarpe įteka 10 °C temperatūros. Vidinio vamzdžio skersmuo 25 mm, o U = 250 W/(m²·K) nurodytas šiam skersmeniui. Raskite reikiamą vamzdžio ilgį L.

ṁh = 0,2 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 130 → 95 °Cṁc = 0,5 kg/sTc,in = 10 °CD = 25 mmU = 250 W/(m²·K)
L = m
6.Sunkus
ilgisT125 °C90 °C?25 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Priešpriešinio srauto „vamzdis vamzdyje“ šilumokaityje karšta alyva (0,8 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) teka vidiniu vamzdžiu ir atvėsta nuo 125 iki 90 °C. Vanduo (1,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) žiediniame tarpe įteka 25 °C temperatūros. Vidinio vamzdžio skersmuo 20 mm, o U = 200 W/(m²·K) nurodytas šiam skersmeniui. Raskite reikiamą vamzdžio ilgį L.

ṁh = 0,8 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 125 → 90 °Cṁc = 1,5 kg/sTc,in = 25 °CD = 20 mmU = 200 W/(m²·K)
L = m

Atsakymai

  1. 1. ΔTlm = 62,2 K
  2. 2. Tc,out = 95,66 °C
  3. 3. U = 272,9 W/(m²·K)
  4. 4. U = 73,94 W/(m²·K)
  5. 5. L = 8,446 m
  6. 6. L = 66,81 m

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