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
uzunlukT175 °C155 °C60 °C20 °CΔT₁ΔT₂ters akış

Ters akışlı bir ısı değiştiricinin ısı transfer alanı 6 m² ve toplam ısı geçiş katsayısı 500 W/(m²·K)’dir. Sıcak akışkan 175 değerinden 155 °C değerine soğuyor, soğuk akışkan 20 değerinden 60 °C değerine ısınıyor. Isı transfer hızı Q̇ değerini bulun.

A = 6 m²U = 500 W/(m²·K)Th: 175 → 155 °CTc: 20 → 60 °C
Q̇ = kW
2.Kolay
uzunlukT95 °C75 °C30 °C60 °CΔT₁ΔT₂paralel akış

Paralel akışlı bir ısı değiştiricide sıcak akışkan 95 değerinden 75 °C değerine soğurken soğuk akışkan 30 değerinden 60 °C değerine ısınıyor. Logaritmik ortalama sıcaklık farkı ΔTlm değerini bulun.

Th: 95 → 75 °CTc: 30 → 60 °C
ΔTlm = K
3.Orta
uzunlukT105 °C10 °C95 °CΔT₁ΔT₂yoğuşan buhar

Bir kondenserde buhar, boruların dış yüzeyinde sabit 105 °C’de yoğuşuyor. Soğutma suyu (1,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) borulardan akıyor ve 10 değerinden 95 °C değerine ısınıyor. Toplam ısı geçiş katsayısı 3500 W/(m²·K)’dir. Gereken ısı transfer alanı A değerini bulun.

Ts = 105 °Cṁ = 1,5 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc: 10 → 95 °CU = 3500 W/(m²·K)
A = m²
4.Orta
uzunlukT90 °C55 °C30 °C15 °CΔT₁ΔT₂ters akış

Bir gövde-boru ısı değiştiricisi (bir gövde geçişi, iki boru geçişi) 160 kW aktarmalıdır. Sıcak akışkan 90 değerinden 55 °C değerine soğuyor, soğuk akışkan 15 değerinden 30 °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 = 160 kWF = 0,95U = 200 W/(m²·K)Th: 90 → 55 °CTc: 15 → 30 °C
A = m²
5.Zor
uzunlukT120 °C80 °C37,94 °C20 °CΔT₁ΔT₂ters akış

Sıcak yağ (1,5 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) ters akışlı bir değiştiricide 120 değerinden 80 °C değerine soğuyor. 20 °C sıcaklığında giren 2 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: 120 → 80 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²
6.Zor
uzunlukT175 °C??10 °CΔT₁ΔT₂ters akış

Ters akışlı bir ısı değiştiricide iki akımın ısıl kapasite debisi aynıdır: ṁ·cp = 1,5 kW/K. Sıcak akım 175 °C’de, soğuk akım 10 °C’de giriyor. Değiştiricinin A = 4 m² ve U = 800 W/(m²·K) değerleri vardır. Sıcak akımın çıkış sıcaklığı Th,out değerini bulun.

Ch = Cc = 1,5 kW/KTh,in = 175 °CTc,in = 10 °CA = 4 m²U = 800 W/(m²·K)
Th,out = °C

Cevap anahtarı

  1. 1. Q̇ = 374,2 kW
  2. 2. ΔTlm = 34,1 K
  3. 3. A = 4,033 m²
  4. 4. A = 17,07 m²
  5. 5. A = 10,65 m²
  6. 6. Th,out = 62,66 °C

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