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
uzunlukT110 °C90 °C50 °C15 °CΔT₁ΔT₂ters akış

Ters akışlı bir ısı değiştiricinin ısı transfer alanı 3 m² ve toplam ısı geçiş katsayısı 200 W/(m²·K)’dir. Sıcak akışkan 110 değerinden 90 °C değerine soğuyor, soğuk akışkan 15 değerinden 50 °C değerine ısınıyor. Isı transfer hızı Q̇ değerini bulun.

A = 3 m²U = 200 W/(m²·K)Th: 110 → 90 °CTc: 15 → 50 °C
Q̇ = kW
2.Kolay
uzunlukT155 °C135 °C125 °C30 °CΔT₁ΔT₂ters akış

Ters akışlı bir ısı değiştiricide sıcak akışkan 155 değerinden 135 °C değerine soğurken soğuk akışkan 30 değerinden 125 °C değerine ısınıyor. Logaritmik ortalama sıcaklık farkı ΔTlm değerini bulun.

Th: 155 → 135 °CTc: 30 → 125 °C
ΔTlm = K
3.Orta
uzunlukT120 °C30 °C60 °CΔT₁ΔT₂yoğuşan buhar

Bir kondenserde buhar, boruların dış yüzeyinde sabit 120 °C’de yoğuşuyor. Soğutma suyu (4 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) borulardan akıyor ve 30 değerinden 60 °C değerine ısınıyor. Toplam ısı geçiş katsayısı 3000 W/(m²·K)’dir. Gereken ısı transfer alanı A değerini bulun.

Ts = 120 °Cṁ = 4 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc: 30 → 60 °CU = 3000 W/(m²·K)
A = m²
4.Orta
uzunlukT95 °C50 °C60 °C25 °CΔT₁ΔT₂ters akış

Bir gövde-boru ısı değiştiricisi (bir gövde geçişi, iki boru geçişi) 750 kW aktarmalıdır. Sıcak akışkan 95 değerinden 50 °C değerine soğuyor, soğuk akışkan 25 değerinden 60 °C değerine ısınıyor. Bu düzen için LMTD düzeltme çarpanı F = 0,85 ve U = 1000 W/(m²·K)’dir. Gereken ısı transfer alanı A değerini bulun.

Q̇ = 750 kWF = 0,85U = 1000 W/(m²·K)Th: 95 → 50 °CTc: 25 → 60 °C
A = m²
5.Zor
uzunlukT145 °C105 °C10 °C?ΔT₁ΔT₂paralel akış

Paralel akışlı çift borulu bir ısı değiştiricide sıcak yağ (0,2 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) iç boruda akıyor ve 145 değerinden 105 °C değerine soğuyor. Halka kesitteki su (0,2 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) 10 °C’de giriyor. İç borunun çapı 25 mm’dir ve U = 200 W/(m²·K) bu çapa göre verilmiştir. Gereken boru uzunluğu L değerini bulun.

ṁh = 0,2 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 145 → 105 °Cṁc = 0,2 kg/sTc,in = 10 °CD = 25 mmU = 200 W/(m²·K)
L = m
6.Zor
uzunlukT105 °C20 °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 20 °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 = 20 °C
Tc,out = °C

Cevap anahtarı

  1. 1. Q̇ = 40,33 kW
  2. 2. ΔTlm = 59,87 K
  3. 3. A = 2,26 m²
  4. 4. A = 29,69 m²
  5. 5. L = 10,48 m
  6. 6. Tc,out = 55,38 °C

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