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
panjangT120 °C100 °C110 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba aliran songsang mempunyai luas pemindahan haba 2 m² dan pekali pemindahan haba keseluruhan 1000 W/(m²·K). Bendalir panas menyejuk daripada 120 kepada 100 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 15 kepada 110 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

A = 2 m²U = 1000 W/(m²·K)Th: 120 → 100 °CTc: 15 → 110 °C
Q̇ = kW
2.Mudah
panjangT100 °C40 °C65 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba aliran songsang mempunyai luas pemindahan haba 1.5 m² dan pekali pemindahan haba keseluruhan 300 W/(m²·K). Bendalir panas menyejuk daripada 100 kepada 40 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 25 kepada 65 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

A = 1.5 m²U = 300 W/(m²·K)Th: 100 → 40 °CTc: 25 → 65 °C
Q̇ = kW
3.Sederhana
panjangT180 °C75 °C170 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 170 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 180 kepada 75 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 10 kepada 170 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 1500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 170 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 180 → 75 °CTc: 10 → 170 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT105 °C90 °C20 °C50 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Satu penukar haba aliran selari memindahkan 340 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 105 kepada 90 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 20 kepada 50 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 340 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 105 → 90 °CTc: 20 → 50 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT125 °C??25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran songsang kedua-dua aliran mempunyai kadar muatan haba yang sama, ṁ·cp = 1.5 kW/K. Aliran panas masuk pada 125 °C dan aliran sejuk pada 25 °C. Penukar itu mempunyai A = 2 m² dan U = 800 W/(m²·K). Cari suhu keluar panas Th,out.

Ch = Cc = 1.5 kW/KTh,in = 125 °CTc,in = 25 °CA = 2 m²U = 800 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.Sukar
panjangT125 °C40 °C21.69 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (0.5 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 125 kepada 40 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 2 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 10 °C. Dengan U = 500 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 0.5 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 125 → 40 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. Q̇ = 70.09 kW
  2. 2. Q̇ = 10.62 kW
  3. 3. A = 3.857 m²
  4. 4. A = 11.39 m²
  5. 5. Th,out = 73.39 °C
  6. 6. A = 3.298 m²

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