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
ilgisT110 °C70 °C50 °C15 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Priešpriešinio srauto šilumokaityje karštasis skystis atvėsta nuo 110 iki 70 °C, o šaltasis įšyla nuo 15 iki 50 °C. Raskite vidutinį logaritminį temperatūrų skirtumą ΔTlm.

Th: 110 → 70 °CTc: 15 → 50 °C
ΔTlm = K
2.Lengvas
ilgisT150 °C100 °C?25 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Karšta alyva (2 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) priešpriešinio srauto šilumokaityje atvėsta nuo 150 iki 100 °C. Ji šildo 2 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 = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 150 → 100 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °C
Tc,out = °C
3.Vidutinis
ilgisT105 °C80 °C35 °C20 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Gaubtavamzdis šilumokaitis (vienas gaubto ėjimas, du vamzdžių ėjimai) turi perduoti 720 kW. Karštasis skystis atvėsta nuo 105 iki 80 °C, o šaltasis įšyla nuo 20 iki 35 °C. Šios schemos LMTD pataisos koeficientas F = 0,88, o U = 300 W/(m²·K). Raskite reikiamą šilumos perdavimo plotą A.

Q̇ = 720 kWF = 0,88U = 300 W/(m²·K)Th: 105 → 80 °CTc: 20 → 35 °C
A = m²
4.Vidutinis
ilgisT95 °C40 °C45 °C20 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Priešpriešinio srauto šilumokaitis perduoda 440 kW. Jo šilumos perdavimo plotas 25 m². Karštasis skystis atvėsta nuo 95 iki 40 °C, o šaltasis įšyla nuo 20 iki 45 °C. Raskite šilumos perdavimo koeficientą U.

Q̇ = 440 kWA = 25 m²Th: 95 → 40 °CTc: 20 → 45 °C
U = W/(m²·K)
5.Sunkus
ilgisT125 °C75 °C25 °C?ΔT₁ΔT₂lygiagretus srautas

Lygiagrečiojo srauto „vamzdis vamzdyje“ šilumokaityje karšta alyva (0,8 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) teka vidiniu vamzdžiu ir atvėsta nuo 125 iki 75 °C. Vanduo (0,8 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) žiediniame tarpe įteka 25 °C temperatūros. Vidinio vamzdžio skersmuo 32 mm, o U = 500 W/(m²·K) nurodytas šiam skersmeniui. Raskite reikiamą vamzdžio ilgį L.

ṁh = 0,8 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 125 → 75 °Cṁc = 0,8 kg/sTc,in = 25 °CD = 32 mmU = 500 W/(m²·K)
L = m
6.Sunkus
ilgisT100 °C??15 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Priešpriešinio srauto šilumokaityje abiejų srautų šiluminės talpos srautas vienodas, ṁ·cp = 1 kW/K. Karštasis srautas įteka 100 °C, o šaltasis 15 °C temperatūros. Šilumokaičio A = 2 m², U = 300 W/(m²·K). Raskite karštojo srauto išėjimo temperatūrą Th,out.

Ch = Cc = 1 kW/KTh,in = 100 °CTc,in = 15 °CA = 2 m²U = 300 W/(m²·K)
Th,out = °C

Atsakymai

  1. 1. ΔTlm = 57,46 K
  2. 2. Tc,out = 52,51 °C
  3. 3. A = 42,04 m²
  4. 4. U = 537,6 W/(m²·K)
  5. 5. L = 39,95 m
  6. 6. Th,out = 68,13 °C

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