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 etanol (cp = 2.44 kJ/(kg·K)) dipanaskan daripada 35 kepada 80 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

ṁ = 2.5 kg/scp = 2.44 kJ/(kg·K)T: 35 → 80 °C
Q̇ = kW
2.Mudah
panjangT175 °C35 °C50 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 175 kepada 35 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 10 kepada 50 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 175 → 35 °CTc: 10 → 50 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT100 °C10 °C75 °CΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Dalam sebuah kondenser, stim memeluwap pada 100 °C yang malar di luar tiub. Air penyejuk (1.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) mengalir melalui tiub dan memanas daripada 10 kepada 75 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 2500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Ts = 100 °Cṁ = 1.5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 10 → 75 °CU = 2500 W/(m²·K)
A = m²
4.Sederhana
panjangT110 °C85 °C40 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 290 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 110 kepada 85 °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 = 290 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 110 → 85 °CTc: 25 → 40 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT130 °C95 °C28.96 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (2 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 130 kepada 95 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 3 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 15 °C. Dengan U = 300 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 130 → 95 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²
6.Sukar
panjangT150 °C??15 °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 150 °C dan aliran sejuk pada 15 °C. Penukar itu mempunyai A = 4 m² dan U = 300 W/(m²·K). Cari suhu keluar panas Th,out.

Ch = Cc = 1.5 kW/KTh,in = 150 °CTc,in = 15 °CA = 4 m²U = 300 W/(m²·K)
Th,out = °C

Kunci jawapan

  1. 1. Q̇ = 274.5 kW
  2. 2. ΔTlm = 62.13 K
  3. 3. A = 3.213 m²
  4. 4. A = 2.98 m²
  5. 5. A = 6.473 m²
  6. 6. Th,out = 90 °C

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