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 2,5 kg/s hafif yağ (cp = 2,1 kJ/(kg·K)) 90 değerinden 30 °C değerine soğutuluyor. Isı transfer hızı Q̇ değerini bulun.

ṁ = 2,5 kg/scp = 2,1 kJ/(kg·K)T: 90 → 30 °C
Q̇ = kW
2.Kolay
uzunlukT160 °C140 °C65 °C15 °CΔT₁ΔT₂ters akış

Ters akışlı bir ısı değiştiricide sıcak akışkan 160 değerinden 140 °C değerine soğurken soğuk akışkan 15 değerinden 65 °C değerine ısınıyor. Logaritmik ortalama sıcaklık farkı ΔTlm değerini bulun.

Th: 160 → 140 °CTc: 15 → 65 °C
ΔTlm = K
3.Orta
uzunlukT135 °C40 °C40 °C20 °CΔT₁ΔT₂ters akış

Bir gövde-boru ısı değiştiricisi (bir gövde geçişi, iki boru geçişi) 320 kW aktarmalıdır. Sıcak akışkan 135 değerinden 40 °C değerine soğuyor, soğuk akışkan 20 değerinden 40 °C değerine ısınıyor. Bu düzen için LMTD düzeltme çarpanı F = 0,8 ve U = 200 W/(m²·K)’dir. Gereken ısı transfer alanı A değerini bulun.

Q̇ = 320 kWF = 0,8U = 200 W/(m²·K)Th: 135 → 40 °CTc: 20 → 40 °C
A = m²
4.Orta
uzunlukT140 °C10 °C120 °CΔT₁ΔT₂yoğuşan buhar

Bir kondenserde buhar, boruların dış yüzeyinde sabit 140 °C’de yoğuşuyor. Soğutma suyu (4 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) borulardan akıyor ve 10 değerinden 120 °C değerine ısınıyor. Toplam ısı geçiş katsayısı 2500 W/(m²·K)’dir. Gereken ısı transfer alanı A değerini bulun.

Ts = 140 °Cṁ = 4 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc: 10 → 120 °CU = 2500 W/(m²·K)
A = m²
5.Zor
uzunlukT145 °C95 °C?20 °CΔT₁ΔT₂ters akış

Ters akışlı çift borulu bir ısı değiştiricide sıcak yağ (0,8 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) iç boruda akıyor ve 145 değerinden 95 °C değerine soğuyor. Halka kesitteki su (1 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) 20 °C’de giriyor. İç borunun çapı 32 mm’dir ve U = 300 W/(m²·K) bu çapa göre verilmiştir. Gereken boru uzunluğu L değerini bulun.

ṁh = 0,8 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 145 → 95 °Cṁc = 1 kg/sTc,in = 20 °CD = 32 mmU = 300 W/(m²·K)
L = m
6.Zor
uzunlukT115 °C??10 °CΔT₁ΔT₂ters akış

Ters akışlı bir ısı değiştiricide iki akımın ısıl kapasite debisi aynıdır: ṁ·cp = 1,5 kW/K. Sıcak akım 115 °C’de, soğuk akım 10 °C’de giriyor. Değiştiricinin A = 5 m² ve U = 800 W/(m²·K) değerleri vardır. Sıcak akımın çıkış sıcaklığı Th,out değerini bulun.

Ch = Cc = 1,5 kW/KTh,in = 115 °CTc,in = 10 °CA = 5 m²U = 800 W/(m²·K)
Th,out = °C

Cevap anahtarı

  1. 1. Q̇ = 315 kW
  2. 2. ΔTlm = 109,3 K
  3. 3. A = 41,55 m²
  4. 4. A = 12,52 m²
  5. 5. L = 37,94 m
  6. 6. Th,out = 38,64 °C

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