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.

Yeni çalışma kâğıdıİpuçlarıyla çevrimiçi çalışın

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

Bir ısı değiştiricide 2,5 kg/s hafif yağ (cp = 2,1 kJ/(kg·K)) 40 değerinden 60 °C değerine ısıtılıyor. Isı transfer hızı Q̇ değerini bulun.

ṁ = 2,5 kg/scp = 2,1 kJ/(kg·K)T: 40 → 60 °C
Q̇ = kW
2.Kolay
uzunlukT115 °C40 °C35 °C20 °CΔT₁ΔT₂ters akış

Ters akışlı bir ısı değiştiricinin ısı transfer alanı 6 m² ve toplam ısı geçiş katsayısı 1000 W/(m²·K)’dir. Sıcak akışkan 115 değerinden 40 °C değerine soğuyor, soğuk akışkan 20 değerinden 35 °C değerine ısınıyor. Isı transfer hızı Q̇ değerini bulun.

A = 6 m²U = 1000 W/(m²·K)Th: 115 → 40 °CTc: 20 → 35 °C
Q̇ = kW
3.Orta
uzunlukT105 °C80 °C45 °C30 °CΔT₁ΔT₂ters akış

Ters akışlı bir ısı değiştirici 150 kW aktarıyor. Sıcak akışkan 105 değerinden 80 °C değerine soğuyor, soğuk akışkan 30 değerinden 45 °C değerine ısınıyor. Toplam ısı geçiş katsayısı 500 W/(m²·K). Gereken ısı transfer alanı A değerini bulun.

Q̇ = 150 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 105 → 80 °CTc: 30 → 45 °C
A = m²
4.Orta
uzunlukT150 °C125 °C140 °C10 °CΔT₁ΔT₂ters akış

Bir gövde-boru ısı değiştiricisi (bir gövde geçişi, iki boru geçişi) 190 kW aktarmalıdır. Sıcak akışkan 150 değerinden 125 °C değerine soğuyor, soğuk akışkan 10 değerinden 140 °C değerine ısınıyor. Bu düzen için LMTD düzeltme çarpanı F = 0,88 ve U = 300 W/(m²·K)’dir. Gereken ısı transfer alanı A değerini bulun.

Q̇ = 190 kWF = 0,88U = 300 W/(m²·K)Th: 150 → 125 °CTc: 10 → 140 °C
A = m²
5.Zor
uzunlukT105 °C35 °C50,17 °C15 °CΔT₁ΔT₂ters akış

Sıcak yağ (1 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) ters akışlı bir değiştiricide 105 değerinden 35 °C değerine soğuyor. 15 °C sıcaklığında giren 1 kg/s suyu (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) ısıtıyor. U = 300 W/(m²·K) ile gereken ısı transfer alanı A değerini bulun.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 105 → 35 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²
6.Zor
uzunlukT145 °C??15 °CΔT₁ΔT₂ters akış

Ters akışlı bir ısı değiştiricide iki akımın ısıl kapasite debisi aynıdır: ṁ·cp = 2 kW/K. Sıcak akım 145 °C’de, soğuk akım 15 °C’de giriyor. Değiştiricinin A = 4 m² ve U = 800 W/(m²·K) değerleri vardır. Sıcak akımın çıkış sıcaklığı Th,out değerini bulun.

Ch = Cc = 2 kW/KTh,in = 145 °CTc,in = 15 °CA = 4 m²U = 800 W/(m²·K)
Th,out = °C

Cevap anahtarı

  1. 1. Q̇ = 105 kW
  2. 2. Q̇ = 259,7 kW
  3. 3. A = 5,47 m²
  4. 4. A = 16,74 m²
  5. 5. A = 14,19 m²
  6. 6. Th,out = 65 °C

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