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
ilgisT175 °C130 °C60 °C30 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Priešpriešinio srauto šilumokaičio šilumos perdavimo plotas 15 m², o šilumos perdavimo koeficientas 300 W/(m²·K). Karštasis skystis atvėsta nuo 175 iki 130 °C, o šaltasis įšyla nuo 30 iki 60 °C. Raskite šilumos srautą Q̇.

A = 15 m²U = 300 W/(m²·K)Th: 175 → 130 °CTc: 30 → 60 °C
Q̇ = kW
2.Lengvas
ilgisT100 °C60 °C?25 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Karšta alyva (1,5 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) priešpriešinio srauto šilumokaityje atvėsta nuo 100 iki 60 °C. Ji šildo 1 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 = 1,5 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 100 → 60 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °C
Tc,out = °C
3.Vidutinis
ilgisT105 °C90 °C95 °C30 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Gaubtavamzdis šilumokaitis (vienas gaubto ėjimas, du vamzdžių ėjimai) turi perduoti 230 kW. Karštasis skystis atvėsta nuo 105 iki 90 °C, o šaltasis įšyla nuo 30 iki 95 °C. Šios schemos LMTD pataisos koeficientas F = 0,8, o U = 500 W/(m²·K). Raskite reikiamą šilumos perdavimo plotą A.

Q̇ = 230 kWF = 0,8U = 500 W/(m²·K)Th: 105 → 90 °CTc: 30 → 95 °C
A = m²
4.Vidutinis
ilgisT175 °C35 °C95 °C15 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Gaubtavamzdis šilumokaitis (vienas gaubto ėjimas, du vamzdžių ėjimai) turi perduoti 130 kW. Karštasis skystis atvėsta nuo 175 iki 35 °C, o šaltasis įšyla nuo 15 iki 95 °C. Šios schemos LMTD pataisos koeficientas F = 0,85, o U = 200 W/(m²·K). Raskite reikiamą šilumos perdavimo plotą A.

Q̇ = 130 kWF = 0,85U = 200 W/(m²·K)Th: 175 → 35 °CTc: 15 → 95 °C
A = m²
5.Sunkus
ilgisT140 °C85 °C37,57 °C30 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Karšta alyva (0,5 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) priešpriešinio srauto šilumokaityje atvėsta nuo 140 iki 85 °C. Ji šildo 2 kg/s vandens (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), įtekančio 30 °C temperatūros. Kai U = 1500 W/(m²·K), raskite reikiamą šilumos perdavimo plotą A.

ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 140 → 85 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
6.Sunkus
ilgisT120 °C90 °C10 °C?ΔT₁ΔT₂lygiagretus srautas

Lygiagrečiojo srauto „vamzdis vamzdyje“ šilumokaityje karšta alyva (0,5 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) teka vidiniu vamzdžiu ir atvėsta nuo 120 iki 90 °C. Vanduo (0,3 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) žiediniame tarpe įteka 10 °C temperatūros. Vidinio vamzdžio skersmuo 20 mm, o U = 200 W/(m²·K) nurodytas šiam skersmeniui. Raskite reikiamą vamzdžio ilgį L.

ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 120 → 90 °Cṁc = 0,3 kg/sTc,in = 10 °CD = 20 mmU = 200 W/(m²·K)
L = m

Atsakymai

  1. 1. Q̇ = 483 kW
  2. 2. Tc,out = 60,89 °C
  3. 3. A = 20,61 m²
  4. 4. A = 17,67 m²
  5. 5. A = 0,5528 m²
  6. 6. L = 31,62 m

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