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 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) disejukkan daripada 85 kepada 40 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

ṁ = 2 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)T: 85 → 40 °C
Q̇ = kW
2.Mudah
panjangT80 °C45 °C55 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba aliran songsang mempunyai luas pemindahan haba 12 m² dan pekali pemindahan haba keseluruhan 1000 W/(m²·K). Bendalir panas menyejuk daripada 80 kepada 45 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 30 kepada 55 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

A = 12 m²U = 1000 W/(m²·K)Th: 80 → 45 °CTc: 30 → 55 °C
Q̇ = kW
3.Sederhana
panjangT135 °C75 °C65 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba cangkerang-dan-tiub (satu laluan cangkerang, dua laluan tiub) mesti memindahkan 320 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 135 kepada 75 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 30 kepada 65 °C. Faktor pembetulan LMTD bagi susunan ini ialah F = 0.88, dan U = 500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 320 kWF = 0.88U = 500 W/(m²·K)Th: 135 → 75 °CTc: 30 → 65 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT130 °C65 °C65 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba cangkerang-dan-tiub (satu laluan cangkerang, dua laluan tiub) mesti memindahkan 710 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 130 kepada 65 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 30 kepada 65 °C. Faktor pembetulan LMTD bagi susunan ini ialah F = 0.8, dan U = 1000 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 710 kWF = 0.8U = 1000 W/(m²·K)Th: 130 → 65 °CTc: 30 → 65 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT110 °C55 °C30.72 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1.5 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 110 kepada 55 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 2 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 10 °C. Dengan U = 300 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 1.5 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 110 → 55 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²
6.Sukar
panjangT90 °C35 °C21.91 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (0.5 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 90 kepada 35 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 2 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 15 °C. Dengan U = 800 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 0.5 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 90 → 35 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. Q̇ = 376.2 kW
  2. 2. Q̇ = 234.9 kW
  3. 3. A = 12.85 m²
  4. 4. A = 18.31 m²
  5. 5. A = 9.541 m²
  6. 6. A = 1.839 m²

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