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 °C45 °C115 °C20 °CΔT₁ΔT₂ters akış

Ters akışlı bir ısı değiştiricinin ısı transfer alanı 4 m² ve toplam ısı geçiş katsayısı 1500 W/(m²·K)’dir. Sıcak akışkan 175 değerinden 45 °C değerine soğuyor, soğuk akışkan 20 değerinden 115 °C değerine ısınıyor. Isı transfer hızı Q̇ değerini bulun.

A = 4 m²U = 1500 W/(m²·K)Th: 175 → 45 °CTc: 20 → 115 °C
Q̇ = kW
2.Kolay
uzunlukT100 °C60 °C25 °C40 °CΔT₁ΔT₂paralel akış

Paralel akışlı bir ısı değiştiricide sıcak akışkan 100 değerinden 60 °C değerine soğurken soğuk akışkan 25 değerinden 40 °C değerine ısınıyor. Logaritmik ortalama sıcaklık farkı ΔTlm değerini bulun.

Th: 100 → 60 °CTc: 25 → 40 °C
ΔTlm = K
3.Orta
uzunlukT140 °C115 °C25 °C95 °CΔT₁ΔT₂paralel akış

Paralel akışlı bir ısı değiştirici 80 kW aktarıyor. Sıcak akışkan 140 değerinden 115 °C değerine soğuyor, soğuk akışkan 25 değerinden 95 °C değerine ısınıyor. Toplam ısı geçiş katsayısı 800 W/(m²·K). Gereken ısı transfer alanı A değerini bulun.

Q̇ = 80 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 140 → 115 °CTc: 25 → 95 °C
A = m²
4.Orta
uzunlukT95 °C30 °C85 °C15 °CΔT₁ΔT₂ters akış

Bir gövde-boru ısı değiştiricisi (bir gövde geçişi, iki boru geçişi) 380 kW aktarmalıdır. Sıcak akışkan 95 değerinden 30 °C değerine soğuyor, soğuk akışkan 15 değerinden 85 °C değerine ısınıyor. Bu düzen için LMTD düzeltme çarpanı F = 0,85 ve U = 200 W/(m²·K)’dir. Gereken ısı transfer alanı A değerini bulun.

Q̇ = 380 kWF = 0,85U = 200 W/(m²·K)Th: 95 → 30 °CTc: 15 → 85 °C
A = m²
5.Zor
uzunlukT100 °C70 °C?15 °CΔT₁ΔT₂ters akış

Ters akışlı çift borulu bir ısı değiştiricide sıcak yağ (0,3 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) iç boruda akıyor ve 100 değerinden 70 °C değerine soğuyor. Halka kesitteki su (1,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) 15 °C’de giriyor. İç borunun çapı 20 mm’dir ve U = 250 W/(m²·K) bu çapa göre verilmiştir. Gereken boru uzunluğu L değerini bulun.

ṁh = 0,3 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 100 → 70 °Cṁc = 1,5 kg/sTc,in = 15 °CD = 20 mmU = 250 W/(m²·K)
L = m
6.Zor
uzunlukT140 °C10 °C?ΔT₁ΔT₂yoğuşan buhar

Isı transfer alanı 3 m² ve U = 2500 W/(m²·K) olan bir kondenserde buhar, boruların dış yüzeyinde sabit 140 °C’de yoğuşuyor. Soğutma suyu (1,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) borulara 10 °C’de giriyor. Suyun çıkış sıcaklığı Tc,out değerini bulun.

Ts = 140 °CA = 3 m²U = 2500 W/(m²·K)ṁ = 1,5 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °C
Tc,out = °C

Cevap anahtarı

  1. 1. Q̇ = 239,9 kW
  2. 2. ΔTlm = 41,61 K
  3. 3. A = 1,841 m²
  4. 4. A = 181,3 m²
  5. 5. L = 21,27 m
  6. 6. Tc,out = 100,7 °C

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