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
ilgisT95 °C45 °C65 °C10 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Priešpriešinio srauto šilumokaityje karštasis skystis atvėsta nuo 95 iki 45 °C, o šaltasis įšyla nuo 10 iki 65 °C. Raskite vidutinį logaritminį temperatūrų skirtumą ΔTlm.

Th: 95 → 45 °CTc: 10 → 65 °C
ΔTlm = K
2.Lengvas
ilgisT165 °C90 °C25 °C40 °CΔT₁ΔT₂lygiagretus srautas

Lygiagrečiojo srauto šilumokaityje karštasis skystis atvėsta nuo 165 iki 90 °C, o šaltasis įšyla nuo 25 iki 40 °C. Raskite vidutinį logaritminį temperatūrų skirtumą ΔTlm.

Th: 165 → 90 °CTc: 25 → 40 °C
ΔTlm = K
3.Vidutinis
ilgisT155 °C65 °C50 °C10 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Gaubtavamzdis šilumokaitis (vienas gaubto ėjimas, du vamzdžių ėjimai) turi perduoti 200 kW. Karštasis skystis atvėsta nuo 155 iki 65 °C, o šaltasis įšyla nuo 10 iki 50 °C. Šios schemos LMTD pataisos koeficientas F = 0,95, o U = 300 W/(m²·K). Raskite reikiamą šilumos perdavimo plotą A.

Q̇ = 200 kWF = 0,95U = 300 W/(m²·K)Th: 155 → 65 °CTc: 10 → 50 °C
A = m²
4.Vidutinis
ilgisT160 °C115 °C25 °C10 °CΔT₁ΔT₂priešpriešinis srautas

Priešpriešinio srauto šilumokaitis perduoda 180 kW. Karštasis skystis atvėsta nuo 160 iki 115 °C, o šaltasis įšyla nuo 10 iki 25 °C. Šilumos perdavimo koeficientas yra 800 W/(m²·K). Raskite reikiamą šilumos perdavimo plotą A.

Q̇ = 180 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 160 → 115 °CTc: 10 → 25 °C
A = m²
5.Sunkus
ilgisT100 °C10 °C?ΔT₁ΔT₂kondensuojasi garai

Kondensatoriuje, kurio šilumos perdavimo plotas 6 m², o U = 1000 W/(m²·K), garai kondensuojasi vamzdžių išorėje pastovioje 100 °C temperatūroje. Aušinimo vanduo (1,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) į vamzdžius įteka 10 °C temperatūros. Raskite vandens išėjimo temperatūrą Tc,out.

Ts = 100 °CA = 6 m²U = 1000 W/(m²·K)ṁ = 1,5 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °C
Tc,out = °C
6.Sunkus
ilgisT155 °C110 °C10 °C?ΔT₁ΔT₂lygiagretus srautas

Lygiagrečiojo srauto „vamzdis vamzdyje“ šilumokaityje karšta alyva (0,3 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) teka vidiniu vamzdžiu ir atvėsta nuo 155 iki 110 °C. Vanduo (1 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) žiediniame tarpe įteka 10 °C temperatūros. Vidinio vamzdžio skersmuo 50 mm, o U = 400 W/(m²·K) nurodytas šiam skersmeniui. Raskite reikiamą vamzdžio ilgį L.

ṁh = 0,3 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 155 → 110 °Cṁc = 1 kg/sTc,in = 10 °CD = 50 mmU = 400 W/(m²·K)
L = m

Atsakymai

  1. 1. ΔTlm = 32,44 K
  2. 2. ΔTlm = 87,41 K
  3. 3. A = 9,075 m²
  4. 4. A = 1,885 m²
  5. 5. Tc,out = 65,43 °C
  6. 6. L = 4,23 m

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