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
ilgisT155 °C80 °C135 °C30 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Priešpriešinio srauto šilumokaityje karštasis skystis atvėsta nuo 155 iki 80 °C, o šaltasis įšyla nuo 30 iki 135 °C. Raskite vidutinį logaritminį temperatūrų skirtumą ΔTlm.

Th: 155 → 80 °CTc: 30 → 135 °C
ΔTlm = K
2.Lengvas
ilgisT180 °C155 °C170 °C30 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Priešpriešinio srauto šilumokaityje karštasis skystis atvėsta nuo 180 iki 155 °C, o šaltasis įšyla nuo 30 iki 170 °C. Raskite vidutinį logaritminį temperatūrų skirtumą ΔTlm.

Th: 180 → 155 °CTc: 30 → 170 °C
ΔTlm = K
3.Vidutinis
ilgisT110 °C85 °C25 °C55 °CΔT₁ΔT₂lygiagretus srautas

Lygiagretaus srauto šilumokaitis perduoda 350 kW. Karštasis skystis atvėsta nuo 110 iki 85 °C, o šaltasis įšyla nuo 25 iki 55 °C. Šilumos perdavimo koeficientas yra 500 W/(m²·K). Raskite reikiamą šilumos perdavimo plotą A.

Q̇ = 350 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 110 → 85 °CTc: 25 → 55 °C
A = m²
4.Vidutinis
ilgisT85 °C40 °C70 °C10 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Gaubtavamzdis šilumokaitis (vienas gaubto ėjimas, du vamzdžių ėjimai) turi perduoti 790 kW. Karštasis skystis atvėsta nuo 85 iki 40 °C, o šaltasis įšyla nuo 10 iki 70 °C. Šios schemos LMTD pataisos koeficientas F = 0,88, o U = 500 W/(m²·K). Raskite reikiamą šilumos perdavimo plotą A.

Q̇ = 790 kWF = 0,88U = 500 W/(m²·K)Th: 85 → 40 °CTc: 10 → 70 °C
A = m²
5.Sunkus
ilgisT100 °C70 °C25 °C?ΔT₁ΔT₂lygiagretus srautas

Lygiagrečiojo srauto „vamzdis vamzdyje“ šilumokaityje karšta alyva (0,2 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) teka vidiniu vamzdžiu ir atvėsta nuo 100 iki 70 °C. Vanduo (0,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) žiediniame tarpe įteka 25 °C temperatūros. Vidinio vamzdžio skersmuo 50 mm, o U = 250 W/(m²·K) nurodytas šiam skersmeniui. Raskite reikiamą vamzdžio ilgį L.

ṁh = 0,2 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 100 → 70 °Cṁc = 0,5 kg/sTc,in = 25 °CD = 50 mmU = 250 W/(m²·K)
L = m
6.Sunkus
ilgisT95 °C??10 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Priešpriešinio srauto šilumokaityje abiejų srautų šiluminės talpos srautas vienodas, ṁ·cp = 1 kW/K. Karštasis srautas įteka 95 °C, o šaltasis 10 °C temperatūros. Šilumokaičio A = 3 m², U = 300 W/(m²·K). Raskite karštojo srauto išėjimo temperatūrą Th,out.

Ch = Cc = 1 kW/KTh,in = 95 °CTc,in = 10 °CA = 3 m²U = 300 W/(m²·K)
Th,out = °C

Atsakymai

  1. 1. ΔTlm = 32,74 K
  2. 2. ΔTlm = 45,53 K
  3. 3. A = 13,25 m²
  4. 4. A = 82,97 m²
  5. 5. L = 5,83 m
  6. 6. Th,out = 54,74 °C

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