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, 0.5 kg/s minyak ringan (cp = 2.1 kJ/(kg·K)) dipanaskan daripada 25 kepada 55 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

ṁ = 0.5 kg/scp = 2.1 kJ/(kg·K)T: 25 → 55 °C
Q̇ = kW
2.Mudah
panjangT110 °C75 °C?10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 110 kepada 75 °C dalam penukar aliran songsang. Ia memanaskan 0.8 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 10 °C. Tiada haba hilang ke persekitaran. Cari suhu keluar air Tc,out.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 110 → 75 °Cṁc = 0.8 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °C
Tc,out = °C
3.Sederhana
panjangT170 °C155 °C135 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 250 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 170 kepada 155 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 30 kepada 135 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 250 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 170 → 155 °CTc: 30 → 135 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT110 °C90 °C30 °C50 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Satu penukar haba aliran selari memindahkan 280 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 110 kepada 90 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 30 kepada 50 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 1000 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 280 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 110 → 90 °CTc: 30 → 50 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT175 °C135 °C37.34 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 175 kepada 135 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 3 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 30 °C. Dengan U = 200 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 175 → 135 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²
6.Sukar
panjangT105 °C15 °C?ΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Stim memeluwap pada 105 °C yang malar di luar tiub sebuah kondenser dengan luas pemindahan haba 1 m² dan U = 1000 W/(m²·K). Air penyejuk (0.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) masuk ke dalam tiub pada 15 °C. Cari suhu keluar air Tc,out.

Ts = 105 °CA = 1 m²U = 1000 W/(m²·K)ṁ = 0.5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °C
Tc,out = °C

Kunci jawapan

  1. 1. Q̇ = 31.5 kW
  2. 2. Tc,out = 36.17 °C
  3. 3. A = 7.072 m²
  4. 4. A = 4.852 m²
  5. 5. A = 3.814 m²
  6. 6. Tc,out = 49.22 °C

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