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
ilgisT120 °C70 °C?10 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Karšta alyva (1 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) priešpriešinio srauto šilumokaityje atvėsta nuo 120 iki 70 °C. Ji šildo 1,5 kg/s vandens (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), kuris įteka 10 °C temperatūros. Šilumos nuostolių į aplinką nėra. Raskite vandens išėjimo temperatūrą Tc,out.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 120 → 70 °Cṁc = 1,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °C
Tc,out = °C
2.Lengvas
ilgisT90 °C55 °C45 °C20 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Priešpriešinio srauto šilumokaityje karštasis skystis atvėsta nuo 90 iki 55 °C, o šaltasis įšyla nuo 20 iki 45 °C. Raskite vidutinį logaritminį temperatūrų skirtumą ΔTlm.

Th: 90 → 55 °CTc: 20 → 45 °C
ΔTlm = K
3.Vidutinis
ilgisT180 °C120 °C20 °C60 °CΔT₁ΔT₂lygiagretus srautas

Lygiagretaus srauto šilumokaitis perduoda 80 kW. Karštasis skystis atvėsta nuo 180 iki 120 °C, o šaltasis įšyla nuo 20 iki 60 °C. Šilumos perdavimo koeficientas yra 1500 W/(m²·K). Raskite reikiamą šilumos perdavimo plotą A.

Q̇ = 80 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 180 → 120 °CTc: 20 → 60 °C
A = m²
4.Vidutinis
ilgisT105 °C10 °C60 °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 10 iki 60 °C. Šilumos perdavimo koeficientas 2500 W/(m²·K). Raskite reikiamą šilumos perdavimo plotą A.

Ts = 105 °Cṁ = 1 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc: 10 → 60 °CU = 2500 W/(m²·K)
A = m²
5.Sunkus
ilgisT105 °C80 °C75,24 °C25 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Karšta alyva (2 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) priešpriešinio srauto šilumokaityje atvėsta nuo 105 iki 80 °C. Ji šildo 0,5 kg/s vandens (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), įtekančio 25 °C temperatūros. Kai U = 500 W/(m²·K), raskite reikiamą šilumos perdavimo plotą A.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 105 → 80 °Cṁc = 0,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²
6.Sunkus
ilgisT115 °C??30 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Priešpriešinio srauto šilumokaityje abiejų srautų šiluminės talpos srautas vienodas, ṁ·cp = 1,5 kW/K. Karštasis srautas įteka 115 °C, o šaltasis 30 °C temperatūros. Šilumokaičio A = 6 m², U = 800 W/(m²·K). Raskite karštojo srauto išėjimo temperatūrą Th,out.

Ch = Cc = 1,5 kW/KTh,in = 115 °CTc,in = 30 °CA = 6 m²U = 800 W/(m²·K)
Th,out = °C

Atsakymai

  1. 1. Tc,out = 28,34 °C
  2. 2. ΔTlm = 39,79 K
  3. 3. A = 0,5231 m²
  4. 4. A = 1,249 m²
  5. 5. A = 5,11 m²
  6. 6. Th,out = 50,24 °C

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