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
uzunlukT115 °C85 °C?25 °CΔT₁ΔT₂ters akış

Sıcak yağ (0,5 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) ters akışlı bir değiştiricide 115 değerinden 85 °C değerine soğuyor. 25 °C’de giren 1 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 = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 115 → 85 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °C
Tc,out = °C
2.Kolay
uzunlukT125 °C95 °C100 °C30 °CΔT₁ΔT₂ters akış

Ters akışlı bir ısı değiştiricide sıcak akışkan 125 değerinden 95 °C değerine soğurken soğuk akışkan 30 değerinden 100 °C değerine ısınıyor. Logaritmik ortalama sıcaklık farkı ΔTlm değerini bulun.

Th: 125 → 95 °CTc: 30 → 100 °C
ΔTlm = K
3.Orta
uzunlukT165 °C75 °C115 °C30 °CΔT₁ΔT₂ters akış

Ters akışlı bir ısı değiştirici 150 kW aktarıyor. Sıcak akışkan 165 değerinden 75 °C değerine soğuyor, soğuk akışkan 30 değerinden 115 °C değerine ısınıyor. Toplam ısı geçiş katsayısı 200 W/(m²·K). Gereken ısı transfer alanı A değerini bulun.

Q̇ = 150 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 165 → 75 °CTc: 30 → 115 °C
A = m²
4.Orta
uzunlukT100 °C20 °C40 °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 20 değerinden 40 °C değerine ısınıyor. Toplam ısı geçiş katsayısı 3000 W/(m²·K)’dir. Gereken ısı transfer alanı A değerini bulun.

Ts = 100 °Cṁ = 2 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc: 20 → 40 °CU = 3000 W/(m²·K)
A = m²
5.Zor
uzunlukT125 °C90 °C10 °C?ΔT₁ΔT₂paralel akış

Paralel akışlı çift borulu bir ısı değiştiricide sıcak yağ (0,2 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) iç boruda akıyor ve 125 değerinden 90 °C değerine soğuyor. Halka kesitteki su (1 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) 10 °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 = 0,2 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 125 → 90 °Cṁc = 1 kg/sTc,in = 10 °CD = 20 mmU = 200 W/(m²·K)
L = m
6.Zor
uzunlukT90 °C70 °C41,51 °C25 °CΔT₁ΔT₂ters akış

Sıcak yağ (1,5 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) ters akışlı bir değiştiricide 90 değerinden 70 °C değerine soğuyor. 25 °C sıcaklığında giren 1 kg/s suyu (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) ısıtıyor. U = 500 W/(m²·K) ile gereken ısı transfer alanı A değerini bulun.

ṁh = 1,5 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 90 → 70 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²

Cevap anahtarı

  1. 1. Tc,out = 33,97 °C
  2. 2. ΔTlm = 41,86 K
  3. 3. A = 15,8 m²
  4. 4. A = 0,8017 m²
  5. 5. L = 14,81 m
  6. 6. A = 2,953 m²

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