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
uzunlukT80 °C45 °C35 °C20 °CΔT₁ΔT₂ters akış

Ters akışlı bir ısı değiştiricinin ısı transfer alanı 1 m² ve toplam ısı geçiş katsayısı 1000 W/(m²·K)’dir. Sıcak akışkan 80 değerinden 45 °C değerine soğuyor, soğuk akışkan 20 değerinden 35 °C değerine ısınıyor. Isı transfer hızı Q̇ değerini bulun.

A = 1 m²U = 1000 W/(m²·K)Th: 80 → 45 °CTc: 20 → 35 °C
Q̇ = kW
2.Kolay
uzunlukT160 °C70 °C125 °C15 °CΔT₁ΔT₂ters akış

Ters akışlı bir ısı değiştiricide sıcak akışkan 160 değerinden 70 °C değerine soğurken soğuk akışkan 15 değerinden 125 °C değerine ısınıyor. Logaritmik ortalama sıcaklık farkı ΔTlm değerini bulun.

Th: 160 → 70 °CTc: 15 → 125 °C
ΔTlm = K
3.Orta
uzunlukT120 °C105 °C30 °C75 °CΔT₁ΔT₂paralel akış

Paralel akışlı bir ısı değiştirici 110 kW aktarıyor. Isı transfer alanı 4 m²’dir. Sıcak akışkan 120 değerinden 105 °C değerine soğuyor, soğuk akışkan 30 değerinden 75 °C değerine ısınıyor. Toplam ısı geçiş katsayısı U değerini bulun.

Q̇ = 110 kWA = 4 m²Th: 120 → 105 °CTc: 30 → 75 °C
U = W/(m²·K)
4.Orta
uzunlukT180 °C165 °C50 °C10 °CΔT₁ΔT₂ters akış

Bir gövde-boru ısı değiştiricisi (bir gövde geçişi, iki boru geçişi) 430 kW aktarmalıdır. Sıcak akışkan 180 değerinden 165 °C değerine soğuyor, soğuk akışkan 10 değerinden 50 °C değerine ısınıyor. Bu düzen için LMTD düzeltme çarpanı F = 0,9 ve U = 800 W/(m²·K)’dir. Gereken ısı transfer alanı A değerini bulun.

Q̇ = 430 kWF = 0,9U = 800 W/(m²·K)Th: 180 → 165 °CTc: 10 → 50 °C
A = m²
5.Zor
uzunlukT95 °C70 °C64,86 °C20 °CΔT₁ΔT₂ters akış

Sıcak yağ (1,5 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) ters akışlı bir değiştiricide 95 değerinden 70 °C değerine soğuyor. 20 °C sıcaklığında giren 0,5 kg/s suyu (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) ısıtıyor. U = 200 W/(m²·K) ile gereken ısı transfer alanı A değerini bulun.

ṁh = 1,5 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 95 → 70 °Cṁc = 0,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²
6.Zor
uzunlukT180 °C??20 °CΔT₁ΔT₂ters akış

Ters akışlı bir ısı değiştiricide iki akımın ısıl kapasite debisi aynıdır: ṁ·cp = 3 kW/K. Sıcak akım 180 °C’de, soğuk akım 20 °C’de giriyor. Değiştiricinin A = 3 m² ve U = 500 W/(m²·K) değerleri vardır. Sıcak akımın çıkış sıcaklığı Th,out değerini bulun.

Ch = Cc = 3 kW/KTh,in = 180 °CTc,in = 20 °CA = 3 m²U = 500 W/(m²·K)
Th,out = °C

Cevap anahtarı

  1. 1. Q̇ = 34,03 kW
  2. 2. ΔTlm = 44,25 K
  3. 3. U = 503,5 W/(m²·K)
  4. 4. A = 4,202 m²
  5. 5. A = 11,95 m²
  6. 6. Th,out = 126,7 °C

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