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
ilgisT95 °C35 °C65 °C20 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Priešpriešinio srauto šilumokaityje karštasis skystis atvėsta nuo 95 iki 35 °C, o šaltasis įšyla nuo 20 iki 65 °C. Raskite vidutinį logaritminį temperatūrų skirtumą ΔTlm.

Th: 95 → 35 °CTc: 20 → 65 °C
ΔTlm = K
2.Lengvas
ilgisT115 °C45 °C90 °C25 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Priešpriešinio srauto šilumokaičio šilumos perdavimo plotas 4 m², o šilumos perdavimo koeficientas 800 W/(m²·K). Karštasis skystis atvėsta nuo 115 iki 45 °C, o šaltasis įšyla nuo 25 iki 90 °C. Raskite šilumos srautą Q̇.

A = 4 m²U = 800 W/(m²·K)Th: 115 → 45 °CTc: 25 → 90 °C
Q̇ = kW
3.Vidutinis
ilgisT165 °C50 °C90 °C30 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Priešpriešinio srauto šilumokaitis perduoda 210 kW. Karštasis skystis atvėsta nuo 165 iki 50 °C, o šaltasis įšyla nuo 30 iki 90 °C. Šilumos perdavimo koeficientas yra 300 W/(m²·K). Raskite reikiamą šilumos perdavimo plotą A.

Q̇ = 210 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 165 → 50 °CTc: 30 → 90 °C
A = m²
4.Vidutinis
ilgisT130 °C75 °C25 °C15 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Gaubtavamzdis šilumokaitis (vienas gaubto ėjimas, du vamzdžių ėjimai) turi perduoti 670 kW. Karštasis skystis atvėsta nuo 130 iki 75 °C, o šaltasis įšyla nuo 15 iki 25 °C. Šios schemos LMTD pataisos koeficientas F = 0,88, o U = 500 W/(m²·K). Raskite reikiamą šilumos perdavimo plotą A.

Q̇ = 670 kWF = 0,88U = 500 W/(m²·K)Th: 130 → 75 °CTc: 15 → 25 °C
A = m²
5.Sunkus
ilgisT155 °C??15 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Priešpriešinio srauto šilumokaityje abiejų srautų šiluminės talpos srautas vienodas, ṁ·cp = 1,5 kW/K. Karštasis srautas įteka 155 °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 = 1,5 kW/KTh,in = 155 °CTc,in = 15 °CA = 1,5 m²U = 800 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.Sunkus
ilgisT115 °C60 °C20 °C?ΔT₁ΔT₂lygiagretus srautas

Lygiagrečiojo srauto „vamzdis vamzdyje“ šilumokaityje karšta alyva (0,5 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) teka vidiniu vamzdžiu ir atvėsta nuo 115 iki 60 °C. Vanduo (0,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) žiediniame tarpe įteka 20 °C temperatūros. Vidinio vamzdžio skersmuo 25 mm, o U = 250 W/(m²·K) nurodytas šiam skersmeniui. Raskite reikiamą vamzdžio ilgį L.

ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 115 → 60 °Cṁc = 0,5 kg/sTc,in = 20 °CD = 25 mmU = 250 W/(m²·K)
L = m

Atsakymai

  1. 1. ΔTlm = 21,64 K
  2. 2. Q̇ = 71,7 kW
  3. 3. A = 16,82 m²
  4. 4. A = 18,94 m²
  5. 5. Th,out = 92,78 °C
  6. 6. L = 103,3 m

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