Cevaplı Isı değiştiriciler (LMTD) çalışma kâğıdı

Ücretsiz yazdırılabilir Isı değiştiriciler (LMTD) çalışma kâğıdı: kolaydan sınav düzeyine 6 soru ve cevap anahtarı. Yazdırın ya da PDF olarak kaydedin.

Öğretmenler için: sınıfta ücretsiz yazdırılabilir, çoğaltılabilir ve kullanılabilir. Her yeni çalışma kâğıdında yeni değerler ve kendi cevap anahtarı vardır. Ders sayfanızda ExamProblems bağlantısı vermeniz bizi memnun eder.

Ad: ____________________   Tarih: ____________

1.Kolay
uzunlukT135 °C65 °C?20 °CΔT₁ΔT₂ters akış

Sıcak yağ (1,5 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) ters akışlı bir değiştiricide 135 değerinden 65 °C değerine soğuyor. 20 °C’de giren 3 kg/s suyu (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) ısıtıyor. Çevreye ısı kaybı yoktur. Suyun çıkış sıcaklığı Tc,out değerini bulun.

ṁh = 1,5 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 135 → 65 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °C
Tc,out = °C
2.Kolay
uzunlukT145 °C125 °C35 °C20 °CΔT₁ΔT₂ters akış

Ters akışlı bir ısı değiştiricide sıcak akışkan 145 değerinden 125 °C değerine soğurken soğuk akışkan 20 değerinden 35 °C değerine ısınıyor. Logaritmik ortalama sıcaklık farkı ΔTlm değerini bulun.

Th: 145 → 125 °CTc: 20 → 35 °C
ΔTlm = K
3.Orta
uzunlukT110 °C10 °C30 °CΔT₁ΔT₂yoğuşan buhar

Bir kondenserde buhar, boruların dış yüzeyinde sabit 110 °C’de yoğuşuyor. Soğutma suyu (1 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) borulardan akıyor ve 10 değerinden 30 °C değerine ısınıyor. Toplam ısı geçiş katsayısı 1000 W/(m²·K)’dir. Gereken ısı transfer alanı A değerini bulun.

Ts = 110 °Cṁ = 1 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc: 10 → 30 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
4.Orta
uzunlukT155 °C95 °C100 °C25 °CΔT₁ΔT₂ters akış

Bir gövde-boru ısı değiştiricisi (bir gövde geçişi, iki boru geçişi) 430 kW aktarmalıdır. Sıcak akışkan 155 değerinden 95 °C değerine soğuyor, soğuk akışkan 25 değerinden 100 °C değerine ısınıyor. Bu düzen için LMTD düzeltme çarpanı F = 0,95 ve U = 1000 W/(m²·K)’dir. Gereken ısı transfer alanı A değerini bulun.

Q̇ = 430 kWF = 0,95U = 1000 W/(m²·K)Th: 155 → 95 °CTc: 25 → 100 °C
A = m²
5.Zor
uzunlukT140 °C25 °C?ΔT₁ΔT₂yoğuşan buhar

Isı transfer alanı 2,5 m² ve U = 2000 W/(m²·K) olan bir kondenserde buhar, boruların dış yüzeyinde sabit 140 °C’de yoğuşuyor. Soğutma suyu (1 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) borulara 25 °C’de giriyor. Suyun çıkış sıcaklığı Tc,out değerini bulun.

Ts = 140 °CA = 2,5 m²U = 2000 W/(m²·K)ṁ = 1 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °C
Tc,out = °C
6.Zor
uzunlukT90 °C??30 °CΔT₁ΔT₂ters akış

Ters akışlı bir ısı değiştiricide iki akımın ısıl kapasite debisi aynıdır: ṁ·cp = 1 kW/K. Sıcak akım 90 °C’de, soğuk akım 30 °C’de giriyor. Değiştiricinin A = 4 m² ve U = 500 W/(m²·K) değerleri vardır. Sıcak akımın çıkış sıcaklığı Th,out değerini bulun.

Ch = Cc = 1 kW/KTh,in = 90 °CTc,in = 30 °CA = 4 m²U = 500 W/(m²·K)
Th,out = °C

Cevap anahtarı

  1. 1. Tc,out = 37,58 °C
  2. 2. ΔTlm = 107,5 K
  3. 3. A = 0,9327 m²
  4. 4. A = 7,277 m²
  5. 5. Tc,out = 105,2 °C
  6. 6. Th,out = 50 °C

Tam adım adım çözümler: bu konuyu examproblems.com’da çalışın.