Lembaran kerja Penukar haba (LMTD) dengan jawapan

Lembaran kerja Penukar haba (LMTD) percuma untuk dicetak: 6 soalan dari mudah hingga tahap peperiksaan, dengan skema jawapan. Cetak atau simpan sebagai PDF.

Lembaran kerja baharuBerlatih dalam talian dengan petunjuk

Untuk pensyarah dan guru: percuma untuk dicetak, disalin dan digunakan di dalam kelas. Setiap lembaran kerja baharu mempunyai nilai baharu dan skema jawapannya sendiri. Pautan ke ExamProblems di halaman kursus anda amat dihargai.

Nama: ____________________   Tarikh: ____________

1.Mudah

Dalam penukar haba, 2.5 kg/s minyak ringan (cp = 2.1 kJ/(kg·K)) disejukkan daripada 100 kepada 75 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

ṁ = 2.5 kg/scp = 2.1 kJ/(kg·K)T: 100 → 75 °C
Q̇ = kW
2.Mudah
panjangT80 °C55 °C50 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba aliran songsang mempunyai luas pemindahan haba 15 m² dan pekali pemindahan haba keseluruhan 300 W/(m²·K). Bendalir panas menyejuk daripada 80 kepada 55 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 20 kepada 50 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

A = 15 m²U = 300 W/(m²·K)Th: 80 → 55 °CTc: 20 → 50 °C
Q̇ = kW
3.Sederhana
panjangT95 °C45 °C20 °C35 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Penukar haba aliran selari memindahkan 340 kW. Luas pemindahan habanya ialah 12 m². Bendalir panas menyejuk daripada 95 kepada 45 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 20 kepada 35 °C. Cari pekali pemindahan haba keseluruhan U.

Q̇ = 340 kWA = 12 m²Th: 95 → 45 °CTc: 20 → 35 °C
U = W/(m²·K)
4.Sederhana
panjangT105 °C90 °C60 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 410 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 105 kepada 90 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 15 kepada 60 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 300 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 410 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 105 → 90 °CTc: 15 → 60 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT140 °C10 °C?ΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Stim memeluwap pada 140 °C yang malar di luar tiub sebuah kondenser dengan luas pemindahan haba 2.5 m² dan U = 1000 W/(m²·K). Air penyejuk (1 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) masuk ke dalam tiub pada 10 °C. Cari suhu keluar air Tc,out.

Ts = 140 °CA = 2.5 m²U = 1000 W/(m²·K)ṁ = 1 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °C
Tc,out = °C
6.Sukar
panjangT135 °C??25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran songsang kedua-dua aliran mempunyai kadar muatan haba yang sama, ṁ·cp = 2 kW/K. Aliran panas masuk pada 135 °C dan aliran sejuk pada 25 °C. Penukar itu mempunyai A = 6 m² dan U = 800 W/(m²·K). Cari suhu keluar panas Th,out.

Ch = Cc = 2 kW/KTh,in = 135 °CTc,in = 25 °CA = 6 m²U = 800 W/(m²·K)
Th,out = °C

Kunci jawapan

  1. 1. Q̇ = 131.3 kW
  2. 2. Q̇ = 146 kW
  3. 3. U = 878.3 W/(m²·K)
  4. 4. A = 23.27 m²
  5. 5. Tc,out = 68.52 °C
  6. 6. Th,out = 57.35 °C

Penyelesaian langkah demi langkah yang lengkap: berlatih topik ini di examproblems.com.