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
ilgisT145 °C55 °C90 °C30 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Priešpriešinio srauto šilumokaityje karštasis skystis atvėsta nuo 145 iki 55 °C, o šaltasis įšyla nuo 30 iki 90 °C. Raskite vidutinį logaritminį temperatūrų skirtumą ΔTlm.

Th: 145 → 55 °CTc: 30 → 90 °C
ΔTlm = K
2.Lengvas
ilgisT140 °C55 °C40 °C10 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Priešpriešinio srauto šilumokaičio šilumos perdavimo plotas 10 m², o šilumos perdavimo koeficientas 800 W/(m²·K). Karštasis skystis atvėsta nuo 140 iki 55 °C, o šaltasis įšyla nuo 10 iki 40 °C. Raskite šilumos srautą Q̇.

A = 10 m²U = 800 W/(m²·K)Th: 140 → 55 °CTc: 10 → 40 °C
Q̇ = kW
3.Vidutinis
ilgisT160 °C85 °C90 °C20 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Gaubtavamzdis šilumokaitis (vienas gaubto ėjimas, du vamzdžių ėjimai) turi perduoti 270 kW. Karštasis skystis atvėsta nuo 160 iki 85 °C, o šaltasis įšyla nuo 20 iki 90 °C. Šios schemos LMTD pataisos koeficientas F = 0,85, o U = 200 W/(m²·K). Raskite reikiamą šilumos perdavimo plotą A.

Q̇ = 270 kWF = 0,85U = 200 W/(m²·K)Th: 160 → 85 °CTc: 20 → 90 °C
A = m²
4.Vidutinis
ilgisT80 °C30 °C50 °C15 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Gaubtavamzdis šilumokaitis (vienas gaubto ėjimas, du vamzdžių ėjimai) turi perduoti 160 kW. Karštasis skystis atvėsta nuo 80 iki 30 °C, o šaltasis įšyla nuo 15 iki 50 °C. Šios schemos LMTD pataisos koeficientas F = 0,9, o U = 200 W/(m²·K). Raskite reikiamą šilumos perdavimo plotą A.

Q̇ = 160 kWF = 0,9U = 200 W/(m²·K)Th: 80 → 30 °CTc: 15 → 50 °C
A = m²
5.Sunkus
ilgisT175 °C80 °C51,82 °C20 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Karšta alyva (1 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) priešpriešinio srauto šilumokaityje atvėsta nuo 175 iki 80 °C. Ji šildo 1,5 kg/s vandens (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), įtekančio 20 °C temperatūros. Kai U = 300 W/(m²·K), raskite reikiamą šilumos perdavimo plotą A.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 175 → 80 °Cṁc = 1,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²
6.Sunkus
ilgisT125 °C75 °C?15 °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 75 °C. Vanduo (0,3 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) žiediniame tarpe įteka 15 °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 → 75 °Cṁc = 0,3 kg/sTc,in = 15 °CD = 20 mmU = 200 W/(m²·K)
L = m

Atsakymai

  1. 1. ΔTlm = 38,05 K
  2. 2. Q̇ = 551 kW
  3. 3. A = 23,54 m²
  4. 4. A = 41,08 m²
  5. 5. A = 7,571 m²
  6. 6. L = 154,6 m

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