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
uzunlukT100 °C25 °C60 °C10 °CΔT₁ΔT₂ters akış

Ters akışlı bir ısı değiştiricinin ısı transfer alanı 20 m² ve toplam ısı geçiş katsayısı 200 W/(m²·K)’dir. Sıcak akışkan 100 değerinden 25 °C değerine soğuyor, soğuk akışkan 10 değerinden 60 °C değerine ısınıyor. Isı transfer hızı Q̇ değerini bulun.

A = 20 m²U = 200 W/(m²·K)Th: 100 → 25 °CTc: 10 → 60 °C
Q̇ = kW
2.Kolay
uzunlukT180 °C135 °C110 °C10 °CΔT₁ΔT₂ters akış

Ters akışlı bir ısı değiştiricide sıcak akışkan 180 değerinden 135 °C değerine soğurken soğuk akışkan 10 değerinden 110 °C değerine ısınıyor. Logaritmik ortalama sıcaklık farkı ΔTlm değerini bulun.

Th: 180 → 135 °CTc: 10 → 110 °C
ΔTlm = K
3.Orta
uzunlukT115 °C45 °C30 °C10 °CΔT₁ΔT₂ters akış

Ters akışlı bir ısı değiştirici 350 kW aktarıyor. Sıcak akışkan 115 değerinden 45 °C değerine soğuyor, soğuk akışkan 10 değerinden 30 °C değerine ısınıyor. Toplam ısı geçiş katsayısı 800 W/(m²·K). Gereken ısı transfer alanı A değerini bulun.

Q̇ = 350 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 115 → 45 °CTc: 10 → 30 °C
A = m²
4.Orta
uzunlukT160 °C120 °C55 °C20 °CΔT₁ΔT₂ters akış

Bir gövde-boru ısı değiştiricisi (bir gövde geçişi, iki boru geçişi) 310 kW aktarmalıdır. Sıcak akışkan 160 değerinden 120 °C değerine soğuyor, soğuk akışkan 20 değerinden 55 °C değerine ısınıyor. Bu düzen için LMTD düzeltme çarpanı F = 0,92 ve U = 1000 W/(m²·K)’dir. Gereken ısı transfer alanı A değerini bulun.

Q̇ = 310 kWF = 0,92U = 1000 W/(m²·K)Th: 160 → 120 °CTc: 20 → 55 °C
A = m²
5.Zor
uzunlukT105 °C25 °C?ΔT₁ΔT₂yoğuşan buhar

Isı transfer alanı 1,5 m² ve U = 3000 W/(m²·K) olan bir kondenserde buhar, boruların dış yüzeyinde sabit 105 °C’de yoğuşuyor. Soğutma suyu (2 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) borulara 25 °C’de giriyor. Suyun çıkış sıcaklığı Tc,out değerini bulun.

Ts = 105 °CA = 1,5 m²U = 3000 W/(m²·K)ṁ = 2 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °C
Tc,out = °C
6.Zor
uzunlukT110 °C65 °C?25 °CΔT₁ΔT₂ters akış

Ters akışlı çift borulu bir ısı değiştiricide sıcak yağ (0,3 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) iç boruda akıyor ve 110 değerinden 65 °C değerine soğuyor. Halka kesitteki su (1,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) 25 °C’de giriyor. İç borunun çapı 32 mm’dir ve U = 200 W/(m²·K) bu çapa göre verilmiştir. Gereken boru uzunluğu L değerini bulun.

ṁh = 0,3 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 110 → 65 °Cṁc = 1,5 kg/sTc,in = 25 °CD = 32 mmU = 200 W/(m²·K)
L = m

Cevap anahtarı

  1. 1. Q̇ = 102 kW
  2. 2. ΔTlm = 94,86 K
  3. 3. A = 7,764 m²
  4. 4. A = 3,288 m²
  5. 5. Tc,out = 58,3 °C
  6. 6. L = 29,17 m

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