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
panjangT150 °C45 °C95 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba aliran songsang mempunyai luas pemindahan haba 20 m² dan pekali pemindahan haba keseluruhan 1500 W/(m²·K). Bendalir panas menyejuk daripada 150 kepada 45 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 30 kepada 95 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

A = 20 m²U = 1500 W/(m²·K)Th: 150 → 45 °CTc: 30 → 95 °C
Q̇ = kW
2.Mudah

Dalam penukar haba, 2 kg/s etanol (cp = 2.44 kJ/(kg·K)) dipanaskan daripada 25 kepada 60 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

ṁ = 2 kg/scp = 2.44 kJ/(kg·K)T: 25 → 60 °C
Q̇ = kW
3.Sederhana
panjangT130 °C15 °C90 °CΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Dalam sebuah kondenser, stim memeluwap pada 130 °C yang malar di luar tiub. Air penyejuk (2 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) mengalir melalui tiub dan memanas daripada 15 kepada 90 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 2500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Ts = 130 °Cṁ = 2 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 15 → 90 °CU = 2500 W/(m²·K)
A = m²
4.Sederhana
panjangT145 °C115 °C125 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba cangkerang-dan-tiub (satu laluan cangkerang, dua laluan tiub) mesti memindahkan 580 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 145 kepada 115 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 30 kepada 125 °C. Faktor pembetulan LMTD bagi susunan ini ialah F = 0.92, dan U = 300 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 580 kWF = 0.92U = 300 W/(m²·K)Th: 145 → 115 °CTc: 30 → 125 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT160 °C??10 °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 160 °C dan aliran sejuk pada 10 °C. Penukar itu mempunyai A = 5 m² dan U = 500 W/(m²·K). Cari suhu keluar panas Th,out.

Ch = Cc = 1.5 kW/KTh,in = 160 °CTc,in = 10 °CA = 5 m²U = 500 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 2.5 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 = 2.5 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 = 923.6 kW
  2. 2. Q̇ = 170.8 kW
  3. 3. A = 3.531 m²
  4. 4. A = 46.78 m²
  5. 5. Th,out = 66.25 °C
  6. 6. Tc,out = 59.59 °C

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