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
uzunlukT145 °C95 °C?10 °CΔT₁ΔT₂ters akış

Sıcak yağ (2 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) ters akışlı bir değiştiricide 145 değerinden 95 °C değerine soğuyor. 10 °C’de giren 2 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 = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 145 → 95 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °C
Tc,out = °C
2.Kolay
uzunlukT85 °C65 °C10 °C60 °CΔT₁ΔT₂paralel akış

Paralel akışlı bir ısı değiştiricide sıcak akışkan 85 değerinden 65 °C değerine soğurken soğuk akışkan 10 değerinden 60 °C değerine ısınıyor. Logaritmik ortalama sıcaklık farkı ΔTlm değerini bulun.

Th: 85 → 65 °CTc: 10 → 60 °C
ΔTlm = K
3.Orta
uzunlukT165 °C115 °C80 °C20 °CΔT₁ΔT₂ters akış

Ters akışlı bir ısı değiştirici 130 kW aktarıyor. Sıcak akışkan 165 değerinden 115 °C değerine soğuyor, soğuk akışkan 20 değerinden 80 °C değerine ısınıyor. Toplam ısı geçiş katsayısı 1500 W/(m²·K). Gereken ısı transfer alanı A değerini bulun.

Q̇ = 130 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 165 → 115 °CTc: 20 → 80 °C
A = m²
4.Orta
uzunlukT130 °C50 °C55 °C20 °CΔT₁ΔT₂ters akış

Bir gövde-boru ısı değiştiricisi (bir gövde geçişi, iki boru geçişi) 380 kW aktarmalıdır. Sıcak akışkan 130 değerinden 50 °C değerine soğuyor, soğuk akışkan 20 değerinden 55 °C değerine ısınıyor. Bu düzen için LMTD düzeltme çarpanı F = 0,8 ve U = 300 W/(m²·K)’dir. Gereken ısı transfer alanı A değerini bulun.

Q̇ = 380 kWF = 0,8U = 300 W/(m²·K)Th: 130 → 50 °CTc: 20 → 55 °C
A = m²
5.Zor
uzunlukT130 °C95 °C34,44 °C20 °CΔT₁ΔT₂ters akış

Sıcak yağ (1,5 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) ters akışlı bir değiştiricide 130 değerinden 95 °C değerine soğuyor. 20 °C sıcaklığında giren 2 kg/s suyu (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) ısıtıyor. U = 200 W/(m²·K) ile gereken ısı transfer alanı A değerini bulun.

ṁh = 1,5 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 130 → 95 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²
6.Zor
uzunlukT105 °C55 °C20 °C?ΔT₁ΔT₂paralel akış

Paralel akışlı çift borulu bir ısı değiştiricide sıcak yağ (0,8 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) iç boruda akıyor ve 105 değerinden 55 °C değerine soğuyor. Halka kesitteki su (0,8 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) 20 °C’de giriyor. İç borunun çapı 20 mm’dir ve U = 300 W/(m²·K) bu çapa göre verilmiştir. Gereken boru uzunluğu L değerini bulun.

ṁh = 0,8 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 105 → 55 °Cṁc = 0,8 kg/sTc,in = 20 °CD = 20 mmU = 300 W/(m²·K)
L = m

Cevap anahtarı

  1. 1. Tc,out = 35,12 °C
  2. 2. ΔTlm = 25,85 K
  3. 3. A = 0,964 m²
  4. 4. A = 32,24 m²
  5. 5. A = 7,114 m²
  6. 6. L = 186,8 m

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