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.

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 °C90 °C50 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba aliran songsang mempunyai luas pemindahan haba 8 m² dan pekali pemindahan haba keseluruhan 300 W/(m²·K). Bendalir panas menyejuk daripada 105 kepada 90 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 10 kepada 50 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

A = 8 m²U = 300 W/(m²·K)Th: 105 → 90 °CTc: 10 → 50 °C
Q̇ = kW
2.Mudah

Dalam penukar haba, 0.3 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) disejukkan daripada 85 kepada 35 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

ṁ = 0.3 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)T: 85 → 35 °C
Q̇ = kW
3.Sederhana
panjangT120 °C70 °C110 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba cangkerang-dan-tiub (satu laluan cangkerang, dua laluan tiub) mesti memindahkan 310 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 120 kepada 70 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 25 kepada 110 °C. Faktor pembetulan LMTD bagi susunan ini ialah F = 0.88, dan U = 300 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 310 kWF = 0.88U = 300 W/(m²·K)Th: 120 → 70 °CTc: 25 → 110 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT145 °C120 °C10 °C115 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Satu penukar haba aliran selari memindahkan 480 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 145 kepada 120 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 10 kepada 115 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 1000 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 480 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 145 → 120 °CTc: 10 → 115 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT140 °C??15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran songsang kedua-dua aliran mempunyai kadar muatan haba yang sama, ṁ·cp = 1 kW/K. Aliran panas masuk pada 140 °C dan aliran sejuk pada 15 °C. Penukar itu mempunyai A = 4 m² dan U = 800 W/(m²·K). Cari suhu keluar panas Th,out.

Ch = Cc = 1 kW/KTh,in = 140 °CTc,in = 15 °CA = 4 m²U = 800 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.Sukar
panjangT80 °C??10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran songsang kedua-dua aliran mempunyai kadar muatan haba yang sama, ṁ·cp = 3 kW/K. Aliran panas masuk pada 80 °C dan aliran sejuk pada 10 °C. Penukar itu mempunyai A = 3 m² dan U = 300 W/(m²·K). Cari suhu keluar panas Th,out.

Ch = Cc = 3 kW/KTh,in = 80 °CTc,in = 10 °CA = 3 m²U = 300 W/(m²·K)
Th,out = °C

Kunci jawapan

  1. 1. Q̇ = 160.1 kW
  2. 2. Q̇ = 62.7 kW
  3. 3. A = 50.46 m²
  4. 4. A = 12.17 m²
  5. 5. Th,out = 44.76 °C
  6. 6. Th,out = 63.85 °C

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