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
uzunlukT125 °C75 °C?25 °CΔT₁ΔT₂ters akış

Sıcak yağ (0,5 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) ters akışlı bir değiştiricide 125 değerinden 75 °C değerine soğuyor. 25 °C’de giren 2 kg/s suyu (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) ısıtıyor. Çevreye ısı kaybı yoktur. Suyun çıkış sıcaklığı Tc,out değerini bulun.

ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 125 → 75 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °C
Tc,out = °C
2.Kolay
uzunlukT170 °C105 °C80 °C25 °CΔT₁ΔT₂ters akış

Ters akışlı bir ısı değiştiricide sıcak akışkan 170 değerinden 105 °C değerine soğurken soğuk akışkan 25 değerinden 80 °C değerine ısınıyor. Logaritmik ortalama sıcaklık farkı ΔTlm değerini bulun.

Th: 170 → 105 °CTc: 25 → 80 °C
ΔTlm = K
3.Orta
uzunlukT110 °C20 °C80 °CΔT₁ΔT₂yoğuşan buhar

Bir kondenserde buhar, boruların dış yüzeyinde sabit 110 °C’de yoğuşuyor. Soğutma suyu (1,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) borulardan akıyor ve 20 değerinden 80 °C değerine ısınıyor. Toplam ısı geçiş katsayısı 2500 W/(m²·K)’dir. Gereken ısı transfer alanı A değerini bulun.

Ts = 110 °Cṁ = 1,5 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc: 20 → 80 °CU = 2500 W/(m²·K)
A = m²
4.Orta
uzunlukT170 °C145 °C20 °C75 °CΔT₁ΔT₂paralel akış

Paralel akışlı bir ısı değiştirici 30 kW aktarıyor. Isı transfer alanı 1 m²’dir. Sıcak akışkan 170 değerinden 145 °C değerine soğuyor, soğuk akışkan 20 değerinden 75 °C değerine ısınıyor. Toplam ısı geçiş katsayısı U değerini bulun.

Q̇ = 30 kWA = 1 m²Th: 170 → 145 °CTc: 20 → 75 °C
U = W/(m²·K)
5.Zor
uzunlukT115 °C65 °C20 °C?ΔT₁ΔT₂paralel akış

Paralel akışlı çift borulu bir ısı değiştiricide sıcak yağ (0,3 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) iç boruda akıyor ve 115 değerinden 65 °C değerine soğuyor. Halka kesitteki su (0,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) 20 °C’de giriyor. İç borunun çapı 25 mm’dir ve U = 150 W/(m²·K) bu çapa göre verilmiştir. Gereken boru uzunluğu L değerini bulun.

ṁh = 0,3 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 115 → 65 °Cṁc = 0,5 kg/sTc,in = 20 °CD = 25 mmU = 150 W/(m²·K)
L = m
6.Zor
uzunlukT80 °C35 °C15,65 °C10 °CΔT₁ΔT₂ters akış

Sıcak yağ (0,5 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) ters akışlı bir değiştiricide 80 değerinden 35 °C değerine soğuyor. 10 °C sıcaklığında giren 2 kg/s suyu (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) ısıtıyor. U = 300 W/(m²·K) ile gereken ısı transfer alanı A değerini bulun.

ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 80 → 35 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²

Cevap anahtarı

  1. 1. Tc,out = 31,28 °C
  2. 2. ΔTlm = 84,9 K
  3. 3. A = 2,755 m²
  4. 4. U = 285,8 W/(m²·K)
  5. 5. L = 53,02 m
  6. 6. A = 3,784 m²

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