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
uzunlukT85 °C50 °C75 °C15 °CΔT₁ΔT₂ters akış

Ters akışlı bir ısı değiştiricide sıcak akışkan 85 değerinden 50 °C değerine soğurken soğuk akışkan 15 değerinden 75 °C değerine ısınıyor. Logaritmik ortalama sıcaklık farkı ΔTlm değerini bulun.

Th: 85 → 50 °CTc: 15 → 75 °C
ΔTlm = K
2.Kolay
uzunlukT165 °C110 °C120 °C25 °CΔT₁ΔT₂ters akış

Ters akışlı bir ısı değiştiricinin ısı transfer alanı 8 m² ve toplam ısı geçiş katsayısı 500 W/(m²·K)’dir. Sıcak akışkan 165 değerinden 110 °C değerine soğuyor, soğuk akışkan 25 değerinden 120 °C değerine ısınıyor. Isı transfer hızı Q̇ değerini bulun.

A = 8 m²U = 500 W/(m²·K)Th: 165 → 110 °CTc: 25 → 120 °C
Q̇ = kW
3.Orta
uzunlukT160 °C70 °C20 °C35 °CΔT₁ΔT₂paralel akış

Paralel akışlı bir ısı değiştirici 130 kW aktarıyor. Isı transfer alanı 8 m²’dir. Sıcak akışkan 160 değerinden 70 °C değerine soğuyor, soğuk akışkan 20 değerinden 35 °C değerine ısınıyor. Toplam ısı geçiş katsayısı U değerini bulun.

Q̇ = 130 kWA = 8 m²Th: 160 → 70 °CTc: 20 → 35 °C
U = W/(m²·K)
4.Orta
uzunlukT110 °C10 °C40 °CΔT₁ΔT₂yoğuşan buhar

Bir kondenserde buhar, boruların dış yüzeyinde sabit 110 °C’de yoğuşuyor. Soğutma suyu (1 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) borulardan akıyor ve 10 değerinden 40 °C değerine ısınıyor. Toplam ısı geçiş katsayısı 3000 W/(m²·K)’dir. Gereken ısı transfer alanı A değerini bulun.

Ts = 110 °Cṁ = 1 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc: 10 → 40 °CU = 3000 W/(m²·K)
A = m²
5.Zor
uzunlukT130 °C??30 °CΔT₁ΔT₂ters akış

Ters akışlı bir ısı değiştiricide iki akımın ısıl kapasite debisi aynıdır: ṁ·cp = 4 kW/K. Sıcak akım 130 °C’de, soğuk akım 30 °C’de giriyor. Değiştiricinin A = 2 m² ve U = 800 W/(m²·K) değerleri vardır. Sıcak akımın çıkış sıcaklığı Th,out değerini bulun.

Ch = Cc = 4 kW/KTh,in = 130 °CTc,in = 30 °CA = 2 m²U = 800 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.Zor
uzunlukT105 °C80 °C52,68 °C15 °CΔT₁ΔT₂ters akış

Sıcak yağ (1,5 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) ters akışlı bir değiştiricide 105 değerinden 80 °C değerine soğuyor. 15 °C sıcaklığında giren 0,5 kg/s suyu (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) ısıtıyor. U = 1000 W/(m²·K) ile gereken ısı transfer alanı A değerini bulun.

ṁh = 1,5 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 105 → 80 °Cṁc = 0,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²

Cevap anahtarı

  1. 1. ΔTlm = 19,96 K
  2. 2. Q̇ = 251,6 kW
  3. 3. U = 214,5 W/(m²·K)
  4. 4. A = 0,497 m²
  5. 5. Th,out = 101,4 °C
  6. 6. A = 1,348 m²

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