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 °C95 °C65 °C10 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Priešpriešinio srauto šilumokaityje karštasis skystis atvėsta nuo 155 iki 95 °C, o šaltasis įšyla nuo 10 iki 65 °C. Raskite vidutinį logaritminį temperatūrų skirtumą ΔTlm.

Th: 155 → 95 °CTc: 10 → 65 °C
ΔTlm = K
2.Lengvas
ilgisT170 °C140 °C140 °C30 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Priešpriešinio srauto šilumokaityje karštasis skystis atvėsta nuo 170 iki 140 °C, o šaltasis įšyla nuo 30 iki 140 °C. Raskite vidutinį logaritminį temperatūrų skirtumą ΔTlm.

Th: 170 → 140 °CTc: 30 → 140 °C
ΔTlm = K
3.Vidutinis
ilgisT120 °C20 °C85 °CΔT₁ΔT₂kondensuojasi garai

Kondensatoriuje garai kondensuojasi vamzdžių išorėje pastovioje 120 °C temperatūroje. Aušinimo vanduo (3 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) teka vamzdžiais ir įšyla nuo 20 iki 85 °C. Šilumos perdavimo koeficientas 1000 W/(m²·K). Raskite reikiamą šilumos perdavimo plotą A.

Ts = 120 °Cṁ = 3 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc: 20 → 85 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
4.Vidutinis
ilgisT120 °C100 °C10 °C25 °CΔT₁ΔT₂lygiagretus srautas

Lygiagrečiojo srauto šilumokaitis perduoda 60 kW. Jo šilumos perdavimo plotas 5 m². Karštasis skystis atvėsta nuo 120 iki 100 °C, o šaltasis įšyla nuo 10 iki 25 °C. Raskite šilumos perdavimo koeficientą U.

Q̇ = 60 kWA = 5 m²Th: 120 → 100 °CTc: 10 → 25 °C
U = W/(m²·K)
5.Sunkus
ilgisT140 °C70 °C15 °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 140 iki 70 °C. Vanduo (0,3 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) žiediniame tarpe įteka 15 °C temperatūros. Vidinio vamzdžio skersmuo 40 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: 140 → 70 °Cṁc = 0,3 kg/sTc,in = 15 °CD = 40 mmU = 250 W/(m²·K)
L = m
6.Sunkus
ilgisT175 °C45 °C81,53 °C10 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Karšta alyva (0,5 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) priešpriešinio srauto šilumokaityje atvėsta nuo 175 iki 45 °C. Ji šildo 0,5 kg/s vandens (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), įtekančio 10 °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: 175 → 45 °Cṁc = 0,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²

Atsakymai

  1. 1. ΔTlm = 87,48 K
  2. 2. ΔTlm = 61,57 K
  3. 3. A = 13,16 m²
  4. 4. U = 131,3 W/(m²·K)
  5. 5. L = 13,79 m
  6. 6. A = 1,674 m²

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