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
uzunlukT95 °C55 °C70 °C25 °CΔT₁ΔT₂ters akış

Ters akışlı bir ısı değiştiricide sıcak akışkan 95 değerinden 55 °C değerine soğurken soğuk akışkan 25 değerinden 70 °C değerine ısınıyor. Logaritmik ortalama sıcaklık farkı ΔTlm değerini bulun.

Th: 95 → 55 °CTc: 25 → 70 °C
ΔTlm = K
2.Kolay
uzunlukT125 °C80 °C?10 °CΔT₁ΔT₂ters akış

Sıcak yağ (1 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) ters akışlı bir değiştiricide 125 değerinden 80 °C değerine soğuyor. 10 °C’de giren 0,5 kg/s suyu (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) ısıtıyor. Çevreye ısı kaybı yoktur. Suyun çıkış sıcaklığı Tc,out değerini bulun.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 125 → 80 °Cṁc = 0,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °C
Tc,out = °C
3.Orta
uzunlukT105 °C70 °C90 °C25 °CΔT₁ΔT₂ters akış

Ters akışlı bir ısı değiştirici 20 kW aktarıyor. Sıcak akışkan 105 değerinden 70 °C değerine soğuyor, soğuk akışkan 25 değerinden 90 °C değerine ısınıyor. Toplam ısı geçiş katsayısı 300 W/(m²·K). Gereken ısı transfer alanı A değerini bulun.

Q̇ = 20 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 105 → 70 °CTc: 25 → 90 °C
A = m²
4.Orta
uzunlukT120 °C85 °C45 °C25 °CΔT₁ΔT₂ters akış

Bir gövde-boru ısı değiştiricisi (bir gövde geçişi, iki boru geçişi) 590 kW aktarmalıdır. Sıcak akışkan 120 değerinden 85 °C değerine soğuyor, soğuk akışkan 25 değerinden 45 °C değerine ısınıyor. Bu düzen için LMTD düzeltme çarpanı F = 0,8 ve U = 500 W/(m²·K)’dir. Gereken ısı transfer alanı A değerini bulun.

Q̇ = 590 kWF = 0,8U = 500 W/(m²·K)Th: 120 → 85 °CTc: 25 → 45 °C
A = m²
5.Zor
uzunlukT135 °C50 °C75,84 °C25 °CΔT₁ΔT₂ters akış

Sıcak yağ (2 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) ters akışlı bir değiştiricide 135 değerinden 50 °C değerine soğuyor. 25 °C sıcaklığında giren 2 kg/s suyu (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) ısıtıyor. U = 1000 W/(m²·K) ile gereken ısı transfer alanı A değerini bulun.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 135 → 50 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
6.Zor
uzunlukT100 °C30 °C?ΔT₁ΔT₂yoğuşan buhar

Isı transfer alanı 2 m² ve U = 2000 W/(m²·K) olan bir kondenserde buhar, boruların dış yüzeyinde sabit 100 °C’de yoğuşuyor. Soğutma suyu (1 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) borulara 30 °C’de giriyor. Suyun çıkış sıcaklığı Tc,out değerini bulun.

Ts = 100 °CA = 2 m²U = 2000 W/(m²·K)ṁ = 1 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °C
Tc,out = °C

Cevap anahtarı

  1. 1. ΔTlm = 27,42 K
  2. 2. Tc,out = 55,22 °C
  3. 3. A = 2,441 m²
  4. 4. A = 21,94 m²
  5. 5. A = 10,72 m²
  6. 6. Tc,out = 73,12 °C

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