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
ilgisT160 °C95 °C?20 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Karšta alyva (1 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) priešpriešinio srauto šilumokaityje atvėsta nuo 160 iki 95 °C. Ji šildo 2 kg/s vandens (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), kuris įteka 20 °C temperatūros. Šilumos nuostolių į aplinką nėra. Raskite vandens išėjimo temperatūrą Tc,out.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 160 → 95 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °C
Tc,out = °C
2.Lengvas
ilgisT170 °C115 °C145 °C25 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Priešpriešinio srauto šilumokaityje karštasis skystis atvėsta nuo 170 iki 115 °C, o šaltasis įšyla nuo 25 iki 145 °C. Raskite vidutinį logaritminį temperatūrų skirtumą ΔTlm.

Th: 170 → 115 °CTc: 25 → 145 °C
ΔTlm = K
3.Vidutinis
ilgisT175 °C105 °C15 °C80 °CΔT₁ΔT₂lygiagretus srautas

Lygiagretaus srauto šilumokaitis perduoda 330 kW. Karštasis skystis atvėsta nuo 175 iki 105 °C, o šaltasis įšyla nuo 15 iki 80 °C. Šilumos perdavimo koeficientas yra 300 W/(m²·K). Raskite reikiamą šilumos perdavimo plotą A.

Q̇ = 330 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 175 → 105 °CTc: 15 → 80 °C
A = m²
4.Vidutinis
ilgisT145 °C130 °C25 °C40 °CΔT₁ΔT₂lygiagretus srautas

Lygiagretaus srauto šilumokaitis perduoda 130 kW. Karštasis skystis atvėsta nuo 145 iki 130 °C, o šaltasis įšyla nuo 25 iki 40 °C. Šilumos perdavimo koeficientas yra 1500 W/(m²·K). Raskite reikiamą šilumos perdavimo plotą A.

Q̇ = 130 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 145 → 130 °CTc: 25 → 40 °C
A = m²
5.Sunkus
ilgisT120 °C25 °C?ΔT₁ΔT₂kondensuojasi garai

Kondensatoriuje, kurio šilumos perdavimo plotas 5 m², o U = 2000 W/(m²·K), garai kondensuojasi vamzdžių išorėje pastovioje 120 °C temperatūroje. Aušinimo vanduo (3 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) į vamzdžius įteka 25 °C temperatūros. Raskite vandens išėjimo temperatūrą Tc,out.

Ts = 120 °CA = 5 m²U = 2000 W/(m²·K)ṁ = 3 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °C
Tc,out = °C
6.Sunkus
ilgisT80 °C30 °C39,9 °C10 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Karšta alyva (1,5 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) priešpriešinio srauto šilumokaityje atvėsta nuo 80 iki 30 °C. Ji šildo 1,5 kg/s vandens (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), įtekančio 10 °C temperatūros. Kai U = 300 W/(m²·K), raskite reikiamą šilumos perdavimo plotą A.

ṁh = 1,5 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 80 → 30 °Cṁc = 1,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²

Atsakymai

  1. 1. Tc,out = 36,33 °C
  2. 2. ΔTlm = 50,74 K
  3. 3. A = 15,13 m²
  4. 4. A = 0,8311 m²
  5. 5. Tc,out = 77,2 °C
  6. 6. A = 21,63 m²

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