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, 2.5 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) disejukkan daripada 65 kepada 30 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

ṁ = 2.5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)T: 65 → 30 °C
Q̇ = kW
2.Mudah

Dalam penukar haba, 2.5 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) disejukkan daripada 100 kepada 55 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

ṁ = 2.5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)T: 100 → 55 °C
Q̇ = kW
3.Sederhana
panjangT150 °C40 °C40 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 360 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 150 kepada 40 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 25 kepada 40 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 1500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 360 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 150 → 40 °CTc: 25 → 40 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT115 °C100 °C95 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba cangkerang-dan-tiub (satu laluan cangkerang, dua laluan tiub) mesti memindahkan 160 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 115 kepada 100 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 30 kepada 95 °C. Faktor pembetulan LMTD bagi susunan ini ialah F = 0.95, dan U = 800 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 160 kWF = 0.95U = 800 W/(m²·K)Th: 115 → 100 °CTc: 30 → 95 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT100 °C50 °C?10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba paip dwi aliran songsang, minyak panas (0.2 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) mengalir dalam tiub dalam dan menyejuk daripada 100 kepada 50 °C. Air (0.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) dalam anulus masuk pada 10 °C. Tiub dalam berdiameter 40 mm, dan U = 300 W/(m²·K) berdasarkan diameter ini. Cari panjang tiub L yang diperlukan.

ṁh = 0.2 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 100 → 50 °Cṁc = 0.5 kg/sTc,in = 10 °CD = 40 mmU = 300 W/(m²·K)
L = m
6.Sukar
panjangT180 °C70 °C25.13 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (0.5 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 180 kepada 70 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 2 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 10 °C. Dengan U = 200 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 0.5 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 180 → 70 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. Q̇ = 365.8 kW
  2. 2. Q̇ = 470.2 kW
  3. 3. A = 5.034 m²
  4. 4. A = 5.275 m²
  5. 5. L = 11.65 m
  6. 6. A = 6.322 m²

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