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
panjangT155 °C130 °C120 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba aliran songsang mempunyai luas pemindahan haba 12 m² dan pekali pemindahan haba keseluruhan 1500 W/(m²·K). Bendalir panas menyejuk daripada 155 kepada 130 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 20 kepada 120 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

A = 12 m²U = 1500 W/(m²·K)Th: 155 → 130 °CTc: 20 → 120 °C
Q̇ = kW
2.Mudah
panjangT165 °C60 °C135 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 165 kepada 60 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 10 kepada 135 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 165 → 60 °CTc: 10 → 135 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT100 °C50 °C55 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba cangkerang-dan-tiub (satu laluan cangkerang, dua laluan tiub) mesti memindahkan 520 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 100 kepada 50 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 10 kepada 55 °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 = 520 kWF = 0.8U = 1000 W/(m²·K)Th: 100 → 50 °CTc: 10 → 55 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT165 °C100 °C65 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 310 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 165 kepada 100 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 10 kepada 65 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 1000 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 310 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 165 → 100 °CTc: 10 → 65 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT90 °C45 °C26.3 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (0.5 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 90 kepada 45 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 1 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 15 °C. Dengan U = 1500 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 0.5 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 90 → 45 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
6.Sukar
panjangT105 °C20 °C?ΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Stim memeluwap pada 105 °C yang malar di luar tiub sebuah kondenser dengan luas pemindahan haba 6 m² dan U = 1000 W/(m²·K). Air penyejuk (2 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) masuk ke dalam tiub pada 20 °C. Cari suhu keluar air Tc,out.

Ts = 105 °CA = 6 m²U = 1000 W/(m²·K)ṁ = 2 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °C
Tc,out = °C

Kunci jawapan

  1. 1. Q̇ = 1179 kW
  2. 2. ΔTlm = 39.15 K
  3. 3. A = 15.31 m²
  4. 4. A = 3.266 m²
  5. 5. A = 0.7039 m²
  6. 6. Tc,out = 63.53 °C

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