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

Šilumokaityje 0,8 kg/s srautas (vanduo, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) pašildomas nuo 10 iki 55 °C. Raskite šilumos srautą Q̇.

ṁ = 0,8 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)T: 10 → 55 °C
Q̇ = kW
2.Lengvas
ilgisT95 °C35 °C55 °C20 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Priešpriešinio srauto šilumokaičio šilumos perdavimo plotas 3 m², o šilumos perdavimo koeficientas 1000 W/(m²·K). Karštasis skystis atvėsta nuo 95 iki 35 °C, o šaltasis įšyla nuo 20 iki 55 °C. Raskite šilumos srautą Q̇.

A = 3 m²U = 1000 W/(m²·K)Th: 95 → 35 °CTc: 20 → 55 °C
Q̇ = kW
3.Vidutinis
ilgisT150 °C110 °C120 °C15 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Gaubtavamzdis šilumokaitis (vienas gaubto ėjimas, du vamzdžių ėjimai) turi perduoti 330 kW. Karštasis skystis atvėsta nuo 150 iki 110 °C, o šaltasis įšyla nuo 15 iki 120 °C. Šios schemos LMTD pataisos koeficientas F = 0,9, o U = 500 W/(m²·K). Raskite reikiamą šilumos perdavimo plotą A.

Q̇ = 330 kWF = 0,9U = 500 W/(m²·K)Th: 150 → 110 °CTc: 15 → 120 °C
A = m²
4.Vidutinis
ilgisT160 °C60 °C105 °C25 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Priešpriešinio srauto šilumokaitis perduoda 250 kW. Jo šilumos perdavimo plotas 20 m². Karštasis skystis atvėsta nuo 160 iki 60 °C, o šaltasis įšyla nuo 25 iki 105 °C. Raskite šilumos perdavimo koeficientą U.

Q̇ = 250 kWA = 20 m²Th: 160 → 60 °CTc: 25 → 105 °C
U = W/(m²·K)
5.Sunkus
ilgisT110 °C70 °C?10 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Priešpriešinio srauto „vamzdis vamzdyje“ šilumokaityje karšta alyva (0,2 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) teka vidiniu vamzdžiu ir atvėsta nuo 110 iki 70 °C. Vanduo (1,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) žiediniame tarpe įteka 10 °C temperatūros. Vidinio vamzdžio skersmuo 50 mm, o U = 200 W/(m²·K) nurodytas šiam skersmeniui. Raskite reikiamą vamzdžio ilgį L.

ṁh = 0,2 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 110 → 70 °Cṁc = 1,5 kg/sTc,in = 10 °CD = 50 mmU = 200 W/(m²·K)
L = m
6.Sunkus
ilgisT90 °C65 °C37,48 °C30 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Karšta alyva (1 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) priešpriešinio srauto šilumokaityje atvėsta nuo 90 iki 65 °C. Ji šildo 2 kg/s vandens (cp = 4,18 kJ/(kg·K)), įtekančio 30 °C temperatūros. Kai U = 1000 W/(m²·K), raskite reikiamą šilumos perdavimo plotą A.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 90 → 65 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²

Atsakymai

  1. 1. Q̇ = 150,5 kW
  2. 2. Q̇ = 76,47 kW
  3. 3. A = 13 m²
  4. 4. U = 282,5 W/(m²·K)
  5. 5. L = 8,274 m
  6. 6. A = 1,448 m²

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