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

We współprądowym wymienniku ciepła gorący płyn stygnie od 105 do 90 °C, a zimny nagrzewa się od 20 do 35 °C. Wyznacz średnią logarytmiczną różnicę temperatur ΔT_lm.

T_h: 105 → 90 °CT_c: 20 → 35 °C

ΔT_lm = K

2.Łatwy

Przeciwprądowy wymiennik ciepła ma powierzchnię wymiany ciepła 15 m² i współczynnik przenikania ciepła 800 W/(m²·K). Gorący płyn stygnie od 125 do 45 °C, a zimny nagrzewa się od 30 do 80 °C. Wyznacz strumień ciepła Q̇.

A = 15 m²U = 800 W/(m²·K)T_h: 125 → 45 °CT_c: 30 → 80 °C

Q̇ = kW

3.Średni

Współprądowy wymiennik ciepła przekazuje 190 kW. Jego powierzchnia wymiany ciepła wynosi 8 m². Gorący płyn stygnie od 180 do 75 °C, a zimny nagrzewa się od 25 do 35 °C. Wyznacz współczynnik przenikania ciepła U.

Q̇ = 190 kWA = 8 m²T_h: 180 → 75 °CT_c: 25 → 35 °C

U = W/(m²·K)

4.Średni

Przeciwprądowy wymiennik ciepła przekazuje 40 kW. Gorący płyn stygnie od 100 do 80 °C, a zimny nagrzewa się od 15 do 30 °C. Współczynnik przenikania ciepła wynosi 200 W/(m²·K). Wyznacz potrzebną powierzchnię wymiany ciepła A.

Q̇ = 40 kWU = 200 W/(m²·K)T_h: 100 → 80 °CT_c: 15 → 30 °C

A = m²

5.Trudny

Gorący olej (0,5 kg/s, c_p = 2,3 kJ/(kg·K)) stygnie od 100 do 80 °C w wymienniku przeciwprądowym. Podgrzewa 1 kg/s wody (c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) wpływającej z temperaturą 30 °C. Przy U = 300 W/(m²·K) wyznacz potrzebną powierzchnię wymiany ciepła A.

ṁ_h = 0,5 kg/sc_p,h = 2,3 kJ/(kg·K)T_h: 100 → 80 °Cṁ_c = 1 kg/sc_p,c = 4,18 kJ/(kg·K)T_c,in = 30 °CU = 300 W/(m²·K)

A = m²

6.Trudny

W przeciwprądowym wymienniku ciepła typu rura w rurze gorący olej (0,3 kg/s, c_p = 2,3 kJ/(kg·K)) płynie w rurze wewnętrznej i stygnie od 145 do 115 °C. Woda (0,5 kg/s, c_p = 4,18 kJ/(kg·K)) w przestrzeni pierścieniowej wpływa z temperaturą 20 °C. Rura wewnętrzna ma średnicę 25 mm, a U = 200 W/(m²·K) odnosi się do tej średnicy. Wyznacz potrzebną długość rury L.

ṁ_h = 0,3 kg/sc_p,h = 2,3 kJ/(kg·K)T_h: 145 → 115 °Cṁ_c = 0,5 kg/sT_c,in = 20 °CD = 25 mmU = 200 W/(m²·K)

L = m

Klucz odpowiedzi

1. ΔT_lm = 68,92 K
2. Q̇ = 327,7 kW
3. U = 279,7 W/(m²·K)
4. A = 2,964 m²
5. A = 1,346 m²
6. L = 12,58 m

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