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 0,3 kg/s glikol karışımı (cp = 3,6 kJ/(kg·K)) 120 değerinden 95 °C değerine soğutuluyor. Isı transfer hızı Q̇ değerini bulun.

ṁ = 0,3 kg/scp = 3,6 kJ/(kg·K)T: 120 → 95 °C
Q̇ = kW
2.Kolay
uzunlukT145 °C55 °C60 °C15 °CΔT₁ΔT₂ters akış

Ters akışlı bir ısı değiştiricide sıcak akışkan 145 değerinden 55 °C değerine soğurken soğuk akışkan 15 değerinden 60 °C değerine ısınıyor. Logaritmik ortalama sıcaklık farkı ΔTlm değerini bulun.

Th: 145 → 55 °CTc: 15 → 60 °C
ΔTlm = K
3.Orta
uzunlukT175 °C60 °C30 °C40 °CΔT₁ΔT₂paralel akış

Paralel akışlı bir ısı değiştirici 50 kW aktarıyor. Sıcak akışkan 175 değerinden 60 °C değerine soğuyor, soğuk akışkan 30 değerinden 40 °C değerine ısınıyor. Toplam ısı geçiş katsayısı 300 W/(m²·K). Gereken ısı transfer alanı A değerini bulun.

Q̇ = 50 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 175 → 60 °CTc: 30 → 40 °C
A = m²
4.Orta
uzunlukT140 °C75 °C55 °C15 °CΔT₁ΔT₂ters akış

Bir gövde-boru ısı değiştiricisi (bir gövde geçişi, iki boru geçişi) 750 kW aktarmalıdır. Sıcak akışkan 140 değerinden 75 °C değerine soğuyor, soğuk akışkan 15 değerinden 55 °C değerine ısınıyor. Bu düzen için LMTD düzeltme çarpanı F = 0,95 ve U = 200 W/(m²·K)’dir. Gereken ısı transfer alanı A değerini bulun.

Q̇ = 750 kWF = 0,95U = 200 W/(m²·K)Th: 140 → 75 °CTc: 15 → 55 °C
A = m²
5.Zor
uzunlukT170 °C100 °C63,52 °C25 °CΔT₁ΔT₂ters akış

Sıcak yağ (1 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) ters akışlı bir değiştiricide 170 değerinden 100 °C değerine soğuyor. 25 °C sıcaklığında giren 1 kg/s suyu (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) ısıtıyor. U = 1500 W/(m²·K) ile gereken ısı transfer alanı A değerini bulun.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 170 → 100 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
6.Zor
uzunlukT130 °C25 °C?ΔT₁ΔT₂yoğuşan buhar

Isı transfer alanı 1,5 m² ve U = 3000 W/(m²·K) olan bir kondenserde buhar, boruların dış yüzeyinde sabit 130 °C’de yoğuşuyor. Soğutma suyu (0,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) borulara 25 °C’de giriyor. Suyun çıkış sıcaklığı Tc,out değerini bulun.

Ts = 130 °CA = 1,5 m²U = 3000 W/(m²·K)ṁ = 0,5 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °C
Tc,out = °C

Cevap anahtarı

  1. 1. Q̇ = 27 kW
  2. 2. ΔTlm = 59,7 K
  3. 3. A = 2,641 m²
  4. 4. A = 55 m²
  5. 5. A = 1,195 m²
  6. 6. Tc,out = 117,8 °C

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