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
uzunlukT115 °C65 °C65 °C30 °CΔT₁ΔT₂ters akış

Ters akışlı bir ısı değiştiricide sıcak akışkan 115 değerinden 65 °C değerine soğurken soğuk akışkan 30 değerinden 65 °C değerine ısınıyor. Logaritmik ortalama sıcaklık farkı ΔTlm değerini bulun.

Th: 115 → 65 °CTc: 30 → 65 °C
ΔTlm = K
2.Kolay

Bir ısı değiştiricide 0,3 kg/s su (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) 110 değerinden 70 °C değerine soğutuluyor. Isı transfer hızı Q̇ değerini bulun.

ṁ = 0,3 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)T: 110 → 70 °C
Q̇ = kW
3.Orta
uzunlukT130 °C115 °C30 °C90 °CΔT₁ΔT₂paralel akış

Paralel akışlı bir ısı değiştirici 40 kW aktarıyor. Isı transfer alanı 5 m²’dir. Sıcak akışkan 130 değerinden 115 °C değerine soğuyor, soğuk akışkan 30 değerinden 90 °C değerine ısınıyor. Toplam ısı geçiş katsayısı U değerini bulun.

Q̇ = 40 kWA = 5 m²Th: 130 → 115 °CTc: 30 → 90 °C
U = W/(m²·K)
4.Orta
uzunlukT155 °C135 °C105 °C15 °CΔT₁ΔT₂ters akış

Bir gövde-boru ısı değiştiricisi (bir gövde geçişi, iki boru geçişi) 260 kW aktarmalıdır. Sıcak akışkan 155 değerinden 135 °C değerine soğuyor, soğuk akışkan 15 değerinden 105 °C değerine ısınıyor. Bu düzen için LMTD düzeltme çarpanı F = 0,9 ve U = 300 W/(m²·K)’dir. Gereken ısı transfer alanı A değerini bulun.

Q̇ = 260 kWF = 0,9U = 300 W/(m²·K)Th: 155 → 135 °CTc: 15 → 105 °C
A = m²
5.Zor
uzunlukT120 °C20 °C?ΔT₁ΔT₂yoğuşan buhar

Isı transfer alanı 2 m² ve U = 2500 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 = 2 m²U = 2500 W/(m²·K)ṁ = 1,5 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °C
Tc,out = °C
6.Zor
uzunlukT90 °C50 °C?25 °CΔT₁ΔT₂ters akış

Ters akışlı çift borulu bir ısı değiştiricide sıcak yağ (0,8 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) iç boruda akıyor ve 90 değerinden 50 °C değerine soğuyor. Halka kesitteki su (0,8 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) 25 °C’de giriyor. İç borunun çapı 50 mm’dir ve U = 400 W/(m²·K) bu çapa göre verilmiştir. Gereken boru uzunluğu L değerini bulun.

ṁh = 0,8 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 90 → 50 °Cṁc = 0,8 kg/sTc,in = 25 °CD = 50 mmU = 400 W/(m²·K)
L = m

Cevap anahtarı

  1. 1. ΔTlm = 42,06 K
  2. 2. Q̇ = 50,16 kW
  3. 3. U = 147,9 W/(m²·K)
  4. 4. A = 12,04 m²
  5. 5. Tc,out = 74,95 °C
  6. 6. L = 35,3 m

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