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.

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
panjangT105 °C25 °C75 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba aliran songsang mempunyai luas pemindahan haba 6 m² dan pekali pemindahan haba keseluruhan 800 W/(m²·K). Bendalir panas menyejuk daripada 105 kepada 25 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 10 kepada 75 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

A = 6 m²U = 800 W/(m²·K)Th: 105 → 25 °CTc: 10 → 75 °C
Q̇ = kW
2.Mudah
panjangT170 °C40 °C55 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba aliran songsang mempunyai luas pemindahan haba 3 m² dan pekali pemindahan haba keseluruhan 200 W/(m²·K). Bendalir panas menyejuk daripada 170 kepada 40 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 25 kepada 55 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

A = 3 m²U = 200 W/(m²·K)Th: 170 → 40 °CTc: 25 → 55 °C
Q̇ = kW
3.Sederhana
panjangT105 °C90 °C65 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 180 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 105 kepada 90 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 25 kepada 65 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 300 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 180 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 105 → 90 °CTc: 25 → 65 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT125 °C70 °C15 °C55 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Penukar haba aliran selari memindahkan 400 kW. Luas pemindahan habanya ialah 2.5 m². Bendalir panas menyejuk daripada 125 kepada 70 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 15 kepada 55 °C. Cari pekali pemindahan haba keseluruhan U.

Q̇ = 400 kWA = 2.5 m²Th: 125 → 70 °CTc: 15 → 55 °C
U = W/(m²·K)
5.Sukar
panjangT105 °C30 °C?ΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Stim memeluwap pada 105 °C yang malar di luar tiub sebuah kondenser dengan luas pemindahan haba 1.5 m² dan U = 2000 W/(m²·K). Air penyejuk (0.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) masuk ke dalam tiub pada 30 °C. Cari suhu keluar air Tc,out.

Ts = 105 °CA = 1.5 m²U = 2000 W/(m²·K)ṁ = 0.5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °C
Tc,out = °C
6.Sukar
panjangT150 °C50 °C?15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba paip dwi aliran songsang, minyak panas (0.3 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) mengalir dalam tiub dalam dan menyejuk daripada 150 kepada 50 °C. Air (0.2 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) dalam anulus masuk pada 15 °C. Tiub dalam berdiameter 32 mm, dan U = 250 W/(m²·K) berdasarkan diameter ini. Cari panjang tiub L yang diperlukan.

ṁh = 0.3 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 150 → 50 °Cṁc = 0.2 kg/sTc,in = 15 °CD = 32 mmU = 250 W/(m²·K)
L = m

Kunci jawapan

  1. 1. Q̇ = 103.9 kW
  2. 2. Q̇ = 29.46 kW
  3. 3. A = 11.65 m²
  4. 4. U = 3356 W/(m²·K)
  5. 5. Tc,out = 87.15 °C
  6. 6. L = 63.63 m

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