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
uzunlukT80 °C30 °C60 °C15 °CΔT₁ΔT₂ters akış

Ters akışlı bir ısı değiştiricinin ısı transfer alanı 2 m² ve toplam ısı geçiş katsayısı 300 W/(m²·K)’dir. Sıcak akışkan 80 değerinden 30 °C değerine soğuyor, soğuk akışkan 15 değerinden 60 °C değerine ısınıyor. Isı transfer hızı Q̇ değerini bulun.

A = 2 m²U = 300 W/(m²·K)Th: 80 → 30 °CTc: 15 → 60 °C
Q̇ = kW
2.Kolay
uzunlukT180 °C125 °C100 °C25 °CΔT₁ΔT₂ters akış

Ters akışlı bir ısı değiştiricide sıcak akışkan 180 değerinden 125 °C değerine soğurken soğuk akışkan 25 değerinden 100 °C değerine ısınıyor. Logaritmik ortalama sıcaklık farkı ΔTlm değerini bulun.

Th: 180 → 125 °CTc: 25 → 100 °C
ΔTlm = K
3.Orta
uzunlukT95 °C75 °C45 °C30 °CΔT₁ΔT₂ters akış

Ters akışlı bir ısı değiştirici 150 kW aktarıyor. Isı transfer alanı 25 m²’dir. Sıcak akışkan 95 değerinden 75 °C değerine soğuyor, soğuk akışkan 30 değerinden 45 °C değerine ısınıyor. Toplam ısı geçiş katsayısı U değerini bulun.

Q̇ = 150 kWA = 25 m²Th: 95 → 75 °CTc: 30 → 45 °C
U = W/(m²·K)
4.Orta
uzunlukT95 °C50 °C75 °C20 °CΔT₁ΔT₂ters akış

Bir gövde-boru ısı değiştiricisi (bir gövde geçişi, iki boru geçişi) 410 kW aktarmalıdır. Sıcak akışkan 95 değerinden 50 °C değerine soğuyor, soğuk akışkan 20 değerinden 75 °C değerine ısınıyor. Bu düzen için LMTD düzeltme çarpanı F = 0,85 ve U = 500 W/(m²·K)’dir. Gereken ısı transfer alanı A değerini bulun.

Q̇ = 410 kWF = 0,85U = 500 W/(m²·K)Th: 95 → 50 °CTc: 20 → 75 °C
A = m²
5.Zor
uzunlukT155 °C50 °C72,78 °C15 °CΔT₁ΔT₂ters akış

Sıcak yağ (2 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) ters akışlı bir değiştiricide 155 değerinden 50 °C değerine soğuyor. 15 °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 = 2 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 155 → 50 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²
6.Zor
uzunlukT120 °C20 °C?ΔT₁ΔT₂yoğuşan buhar

Isı transfer alanı 3 m² ve U = 3000 W/(m²·K) olan bir kondenserde buhar, boruların dış yüzeyinde sabit 120 °C’de yoğuşuyor. Soğutma suyu (1,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) borulara 20 °C’de giriyor. Suyun çıkış sıcaklığı Tc,out değerini bulun.

Ts = 120 °CA = 3 m²U = 3000 W/(m²·K)ṁ = 1,5 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °C
Tc,out = °C

Cevap anahtarı

  1. 1. Q̇ = 10,43 kW
  2. 2. ΔTlm = 89,63 K
  3. 3. U = 126,4 W/(m²·K)
  4. 4. A = 39,12 m²
  5. 5. A = 43,68 m²
  6. 6. Tc,out = 96,2 °C

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