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

Bir ısı değiştiricide 3 kg/s etanol (cp = 2,44 kJ/(kg·K)) 120 değerinden 85 °C değerine soğutuluyor. Isı transfer hızı Q̇ değerini bulun.

ṁ = 3 kg/scp = 2,44 kJ/(kg·K)T: 120 → 85 °C
Q̇ = kW
2.Kolay
uzunlukT105 °C70 °C40 °C30 °CΔT₁ΔT₂ters akış

Ters akışlı bir ısı değiştiricide sıcak akışkan 105 değerinden 70 °C değerine soğurken soğuk akışkan 30 değerinden 40 °C değerine ısınıyor. Logaritmik ortalama sıcaklık farkı ΔTlm değerini bulun.

Th: 105 → 70 °CTc: 30 → 40 °C
ΔTlm = K
3.Orta
uzunlukT130 °C20 °C45 °CΔT₁ΔT₂yoğuşan buhar

Bir kondenserde buhar, boruların dış yüzeyinde sabit 130 °C’de yoğuşuyor. Soğutma suyu (5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) borulardan akıyor ve 20 değerinden 45 °C değerine ısınıyor. Toplam ısı geçiş katsayısı 1500 W/(m²·K)’dir. Gereken ısı transfer alanı A değerini bulun.

Ts = 130 °Cṁ = 5 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc: 20 → 45 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
4.Orta
uzunlukT110 °C70 °C80 °C25 °CΔT₁ΔT₂ters akış

Ters akışlı bir ısı değiştirici 490 kW aktarıyor. Isı transfer alanı 25 m²’dir. Sıcak akışkan 110 değerinden 70 °C değerine soğuyor, soğuk akışkan 25 değerinden 80 °C değerine ısınıyor. Toplam ısı geçiş katsayısı U değerini bulun.

Q̇ = 490 kWA = 25 m²Th: 110 → 70 °CTc: 25 → 80 °C
U = W/(m²·K)
5.Zor
uzunlukT115 °C85 °C10 °C?ΔT₁ΔT₂paralel akış

Paralel akışlı çift borulu bir ısı değiştiricide sıcak yağ (0,3 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) iç boruda akıyor ve 115 değerinden 85 °C değerine soğuyor. Halka kesitteki su (0,3 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) 10 °C’de giriyor. İç borunun çapı 20 mm’dir ve U = 300 W/(m²·K) bu çapa göre verilmiştir. Gereken boru uzunluğu L değerini bulun.

ṁh = 0,3 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 115 → 85 °Cṁc = 0,3 kg/sTc,in = 10 °CD = 20 mmU = 300 W/(m²·K)
L = m
6.Zor
uzunlukT115 °C65 °C45,12 °C20 °CΔT₁ΔT₂ters akış

Sıcak yağ (1 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) ters akışlı bir değiştiricide 115 değerinden 65 °C değerine soğuyor. 20 °C sıcaklığında giren 1 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 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 115 → 65 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²

Cevap anahtarı

  1. 1. Q̇ = 256,2 kW
  2. 2. ΔTlm = 51,49 K
  3. 3. A = 3,592 m²
  4. 4. U = 529,8 W/(m²·K)
  5. 5. L = 12,48 m
  6. 6. A = 1,857 m²

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