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 115 kepada 65 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

ṁ = 2.5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)T: 115 → 65 °C
Q̇ = kW
2.Mudah

Dalam penukar haba, 2.5 kg/s minyak ringan (cp = 2.1 kJ/(kg·K)) dipanaskan daripada 15 kepada 35 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

ṁ = 2.5 kg/scp = 2.1 kJ/(kg·K)T: 15 → 35 °C
Q̇ = kW
3.Sederhana
panjangT130 °C40 °C65 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba cangkerang-dan-tiub (satu laluan cangkerang, dua laluan tiub) mesti memindahkan 490 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 130 kepada 40 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 20 kepada 65 °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 = 490 kWF = 0.88U = 300 W/(m²·K)Th: 130 → 40 °CTc: 20 → 65 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT155 °C45 °C35 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 440 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 155 kepada 45 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 10 kepada 35 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 200 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 440 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 155 → 45 °CTc: 10 → 35 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT95 °C??30 °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 95 °C dan aliran sejuk pada 30 °C. Penukar itu mempunyai A = 5 m² dan U = 200 W/(m²·K). Cari suhu keluar panas Th,out.

Ch = Cc = 3 kW/KTh,in = 95 °CTc,in = 30 °CA = 5 m²U = 200 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.Sukar
panjangT120 °C30 °C?ΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Stim memeluwap pada 120 °C yang malar di luar tiub sebuah kondenser dengan luas pemindahan haba 6 m² dan U = 2000 W/(m²·K). Air penyejuk (3 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) masuk ke dalam tiub pada 30 °C. Cari suhu keluar air Tc,out.

Ts = 120 °CA = 6 m²U = 2000 W/(m²·K)ṁ = 3 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °C
Tc,out = °C

Kunci jawapan

  1. 1. Q̇ = 522.5 kW
  2. 2. Q̇ = 105 kW
  3. 3. A = 48.61 m²
  4. 4. A = 31.89 m²
  5. 5. Th,out = 78.75 °C
  6. 6. Tc,out = 85.43 °C

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