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
uzunlukT140 °C75 °C130 °C10 °CΔT₁ΔT₂ters akış

Ters akışlı bir ısı değiştiricinin ısı transfer alanı 12 m² ve toplam ısı geçiş katsayısı 200 W/(m²·K)’dir. Sıcak akışkan 140 değerinden 75 °C değerine soğuyor, soğuk akışkan 10 değerinden 130 °C değerine ısınıyor. Isı transfer hızı Q̇ değerini bulun.

A = 12 m²U = 200 W/(m²·K)Th: 140 → 75 °CTc: 10 → 130 °C
Q̇ = kW
2.Kolay
uzunlukT85 °C35 °C35 °C20 °CΔT₁ΔT₂ters akış

Ters akışlı bir ısı değiştiricide sıcak akışkan 85 değerinden 35 °C değerine soğurken soğuk akışkan 20 değerinden 35 °C değerine ısınıyor. Logaritmik ortalama sıcaklık farkı ΔTlm değerini bulun.

Th: 85 → 35 °CTc: 20 → 35 °C
ΔTlm = K
3.Orta
uzunlukT130 °C85 °C90 °C10 °CΔT₁ΔT₂ters akış

Ters akışlı bir ısı değiştirici 70 kW aktarıyor. Sıcak akışkan 130 değerinden 85 °C değerine soğuyor, soğuk akışkan 10 değerinden 90 °C değerine ısınıyor. Toplam ısı geçiş katsayısı 1000 W/(m²·K). Gereken ısı transfer alanı A değerini bulun.

Q̇ = 70 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 130 → 85 °CTc: 10 → 90 °C
A = m²
4.Orta
uzunlukT100 °C30 °C60 °CΔT₁ΔT₂yoğuşan buhar

Bir kondenserde buhar, boruların dış yüzeyinde sabit 100 °C’de yoğuşuyor. Soğutma suyu (2 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) borulardan akıyor ve 30 değerinden 60 °C değerine ısınıyor. Toplam ısı geçiş katsayısı 2500 W/(m²·K)’dir. Gereken ısı transfer alanı A değerini bulun.

Ts = 100 °Cṁ = 2 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc: 30 → 60 °CU = 2500 W/(m²·K)
A = m²
5.Zor
uzunlukT160 °C40 °C91,77 °C20 °CΔT₁ΔT₂ters akış

Sıcak yağ (2 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) ters akışlı bir değiştiricide 160 değerinden 40 °C değerine soğuyor. 20 °C sıcaklığında giren 2 kg/s suyu (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) ısıtıyor. U = 1500 W/(m²·K) ile gereken ısı transfer alanı A değerini bulun.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 160 → 40 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
6.Zor
uzunlukT160 °C120 °C20 °C?ΔT₁ΔT₂paralel akış

Paralel akışlı çift borulu bir ısı değiştiricide sıcak yağ (0,8 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) iç boruda akıyor ve 160 değerinden 120 °C değerine soğuyor. Halka kesitteki su (0,8 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) 20 °C’de giriyor. İç borunun çapı 20 mm’dir ve U = 200 W/(m²·K) bu çapa göre verilmiştir. Gereken boru uzunluğu L değerini bulun.

ṁh = 0,8 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 160 → 120 °Cṁc = 0,8 kg/sTc,in = 20 °CD = 20 mmU = 200 W/(m²·K)
L = m

Cevap anahtarı

  1. 1. Q̇ = 70,52 kW
  2. 2. ΔTlm = 29,07 K
  3. 3. A = 1,257 m²
  4. 4. A = 1,871 m²
  5. 5. A = 10,18 m²
  6. 6. L = 60,74 m

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