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 °C100 °C?25 °CΔT₁ΔT₂ters akış

Sıcak yağ (2 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) ters akışlı bir değiştiricide 135 değerinden 100 °C değerine soğuyor. 25 °C’de giren 0,8 kg/s suyu (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) ısıtıyor. Çevreye ısı kaybı yoktur. Suyun çıkış sıcaklığı Tc,out değerini bulun.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 135 → 100 °Cṁc = 0,8 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °C
Tc,out = °C
2.Kolay
uzunlukT80 °C45 °C70 °C30 °CΔT₁ΔT₂ters akış

Ters akışlı bir ısı değiştiricide sıcak akışkan 80 değerinden 45 °C değerine soğurken soğuk akışkan 30 değerinden 70 °C değerine ısınıyor. Logaritmik ortalama sıcaklık farkı ΔTlm değerini bulun.

Th: 80 → 45 °CTc: 30 → 70 °C
ΔTlm = K
3.Orta
uzunlukT160 °C135 °C25 °C60 °CΔT₁ΔT₂paralel akış

Paralel akışlı bir ısı değiştirici 240 kW aktarıyor. Sıcak akışkan 160 değerinden 135 °C değerine soğuyor, soğuk akışkan 25 değerinden 60 °C değerine ısınıyor. Toplam ısı geçiş katsayısı 1500 W/(m²·K). Gereken ısı transfer alanı A değerini bulun.

Q̇ = 240 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 160 → 135 °CTc: 25 → 60 °C
A = m²
4.Orta
uzunlukT125 °C45 °C55 °C10 °CΔT₁ΔT₂ters akış

Ters akışlı bir ısı değiştirici 500 kW aktarıyor. Sıcak akışkan 125 değerinden 45 °C değerine soğuyor, soğuk akışkan 10 değerinden 55 °C değerine ısınıyor. Toplam ısı geçiş katsayısı 200 W/(m²·K). Gereken ısı transfer alanı A değerini bulun.

Q̇ = 500 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 125 → 45 °CTc: 10 → 55 °C
A = m²
5.Zor
uzunlukT125 °C65 °C?20 °CΔT₁ΔT₂ters akış

Ters akışlı çift borulu bir ısı değiştiricide sıcak yağ (0,2 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) iç boruda akıyor ve 125 değerinden 65 °C değerine soğuyor. Halka kesitteki su (1 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) 20 °C’de giriyor. İç borunun çapı 50 mm’dir ve U = 200 W/(m²·K) bu çapa göre verilmiştir. Gereken boru uzunluğu L değerini bulun.

ṁh = 0,2 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 125 → 65 °Cṁc = 1 kg/sTc,in = 20 °CD = 50 mmU = 200 W/(m²·K)
L = m
6.Zor
uzunlukT130 °C25 °C?ΔT₁ΔT₂yoğuşan buhar

Isı transfer alanı 4 m² ve U = 1500 W/(m²·K) olan bir kondenserde buhar, boruların dış yüzeyinde sabit 130 °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 = 130 °CA = 4 m²U = 1500 W/(m²·K)ṁ = 1 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °C
Tc,out = °C

Cevap anahtarı

  1. 1. Tc,out = 77,33 °C
  2. 2. ΔTlm = 12,33 K
  3. 3. A = 1,567 m²
  4. 4. A = 49,51 m²
  5. 5. L = 12,87 m
  6. 6. Tc,out = 105 °C

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