Wymienniki ciepła (LMTD): karta pracy z odpowiedziami

Darmowa karta pracy do druku – Wymienniki ciepła (LMTD): 6 zadań od łatwych do poziomu egzaminu, z kluczem odpowiedzi. Wydrukuj ją lub zapisz jako PDF.

Nowa karta pracy Ćwicz online z podpowiedziami

Dla nauczycieli: można bezpłatnie drukować, kopiować i używać na zajęciach. Każdy nowy arkusz ma nowe wartości i własny klucz odpowiedzi. Będziemy wdzięczni za link do ExamProblems na stronie kursu.

Imię: ____________________ Data: ____________

1.Łatwy

W przeciwprądowym wymienniku ciepła gorący płyn stygnie od 160 do 50 °C, a zimny nagrzewa się od 10 do 30 °C. Wyznacz średnią logarytmiczną różnicę temperatur ΔT_lm.

T_h: 160 → 50 °CT_c: 10 → 30 °C

ΔT_lm = K

2.Łatwy

W przeciwprądowym wymienniku ciepła gorący płyn stygnie od 175 do 160 °C, a zimny nagrzewa się od 15 do 35 °C. Wyznacz średnią logarytmiczną różnicę temperatur ΔT_lm.

T_h: 175 → 160 °CT_c: 15 → 35 °C

ΔT_lm = K

3.Średni

Przeciwprądowy wymiennik ciepła przekazuje 20 kW. Jego powierzchnia wymiany ciepła wynosi 1 m². Gorący płyn stygnie od 120 do 100 °C, a zimny nagrzewa się od 10 do 90 °C. Wyznacz współczynnik przenikania ciepła U.

Q̇ = 20 kWA = 1 m²T_h: 120 → 100 °CT_c: 10 → 90 °C

U = W/(m²·K)

4.Średni

Przeciwprądowy wymiennik ciepła przekazuje 280 kW. Gorący płyn stygnie od 120 do 65 °C, a zimny nagrzewa się od 15 do 30 °C. Współczynnik przenikania ciepła wynosi 1000 W/(m²·K). Wyznacz potrzebną powierzchnię wymiany ciepła A.

Q̇ = 280 kWU = 1000 W/(m²·K)T_h: 120 → 65 °CT_c: 15 → 30 °C

A = m²

5.Trudny

W przeciwprądowym wymienniku ciepła typu rura w rurze gorący olej (0,2 kg/s, c_p = 2,3 kJ/(kg·K)) płynie w rurze wewnętrznej i stygnie od 105 do 50 °C. Woda (0,2 kg/s, c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) w przestrzeni pierścieniowej wpływa z temperaturą 20 °C. Rura wewnętrzna ma średnicę 20 mm, a U = 300 W/(m²·K) odnosi się do tej średnicy. Wyznacz potrzebną długość rury L.

ṁ_h = 0,2 kg/sc_p,h = 2,3 kJ/(kg·K)T_h: 105 → 50 °Cṁ_c = 0,2 kg/sT_c,in = 20 °CD = 20 mmU = 300 W/(m²·K)

L = m

6.Trudny

We współprądowym wymienniku ciepła typu rura w rurze gorący olej (0,5 kg/s, c_p = 2,1 kJ/(kg·K)) płynie w rurze wewnętrznej i stygnie od 120 do 65 °C. Woda (0,5 kg/s, c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) w przestrzeni pierścieniowej wpływa z temperaturą 15 °C. Rura wewnętrzna ma średnicę 50 mm, a U = 250 W/(m²·K) odnosi się do tej średnicy. Wyznacz potrzebną długość rury L.

ṁ_h = 0,5 kg/sc_p,h = 2,1 kJ/(kg·K)T_h: 120 → 65 °Cṁ_c = 0,5 kg/sT_c,in = 15 °CD = 50 mmU = 250 W/(m²·K)

L = m

Klucz odpowiedzi

1. ΔT_lm = 76,36 K
2. ΔT_lm = 142,5 K
3. U = 366,2 W/(m²·K)
4. A = 4,115 m²
5. L = 32,63 m
6. L = 27,52 m

Pełne rozwiązania krok po kroku: ćwicz ten temat na examproblems.com.