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
panjangT105 °C65 °C50 °C15 °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 105 kepada 65 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 15 kepada 50 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

A = 15 m²U = 300 W/(m²·K)Th: 105 → 65 °CTc: 15 → 50 °C
Q̇ = kW
2.Mudah
panjangT160 °C125 °C?30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (0.5 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 160 kepada 125 °C dalam penukar aliran songsang. Ia memanaskan 1 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 30 °C. Tiada haba hilang ke persekitaran. Cari suhu keluar air Tc,out.

ṁh = 0.5 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 160 → 125 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °C
Tc,out = °C
3.Sederhana
panjangT100 °C10 °C30 °CΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Dalam sebuah kondenser, stim memeluwap pada 100 °C yang malar di luar tiub. Air penyejuk (1 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) mengalir melalui tiub dan memanas daripada 10 kepada 30 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 3500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Ts = 100 °Cṁ = 1 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 10 → 30 °CU = 3500 W/(m²·K)
A = m²
4.Sederhana
panjangT110 °C85 °C10 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Penukar haba aliran selari memindahkan 160 kW. Luas pemindahan habanya ialah 10 m². Bendalir panas menyejuk daripada 110 kepada 85 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 10 kepada 30 °C. Cari pekali pemindahan haba keseluruhan U.

Q̇ = 160 kWA = 10 m²Th: 110 → 85 °CTc: 10 → 30 °C
U = W/(m²·K)
5.Sukar
panjangT140 °C90 °C?25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba paip dwi aliran songsang, minyak panas (0.3 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) mengalir dalam tiub dalam dan menyejuk daripada 140 kepada 90 °C. Air (0.2 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) dalam anulus masuk pada 25 °C. Tiub dalam berdiameter 50 mm, dan U = 500 W/(m²·K) berdasarkan diameter ini. Cari panjang tiub L yang diperlukan.

ṁh = 0.3 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 140 → 90 °Cṁc = 0.2 kg/sTc,in = 25 °CD = 50 mmU = 500 W/(m²·K)
L = m
6.Sukar
panjangT105 °C10 °C?ΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Stim memeluwap pada 105 °C yang malar di luar tiub sebuah kondenser dengan luas pemindahan haba 5 m² dan U = 2500 W/(m²·K). Air penyejuk (1.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) masuk ke dalam tiub pada 10 °C. Cari suhu keluar air Tc,out.

Ts = 105 °CA = 5 m²U = 2500 W/(m²·K)ṁ = 1.5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °C
Tc,out = °C

Kunci jawapan

  1. 1. Q̇ = 236.1 kW
  2. 2. Tc,out = 38.79 °C
  3. 3. A = 0.3001 m²
  4. 4. U = 212.6 W/(m²·K)
  5. 5. L = 7.069 m
  6. 6. Tc,out = 92.06 °C

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