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, 1.5 kg/s campuran glikol (cp = 3.6 kJ/(kg·K)) dipanaskan daripada 40 kepada 55 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

ṁ = 1.5 kg/scp = 3.6 kJ/(kg·K)T: 40 → 55 °C
Q̇ = kW
2.Mudah

Dalam penukar haba, 0.8 kg/s campuran glikol (cp = 3.6 kJ/(kg·K)) dipanaskan daripada 25 kepada 50 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

ṁ = 0.8 kg/scp = 3.6 kJ/(kg·K)T: 25 → 50 °C
Q̇ = kW
3.Sederhana
panjangT145 °C60 °C100 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba cangkerang-dan-tiub (satu laluan cangkerang, dua laluan tiub) mesti memindahkan 300 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 145 kepada 60 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 10 kepada 100 °C. Faktor pembetulan LMTD bagi susunan ini ialah F = 0.8, dan U = 300 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 300 kWF = 0.8U = 300 W/(m²·K)Th: 145 → 60 °CTc: 10 → 100 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT130 °C15 °C75 °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 75 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 1000 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Ts = 130 °Cṁ = 2 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 15 → 75 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
5.Sukar
panjangT150 °C90 °C10 °C?ΔT₁ΔT₂aliran selari

Dalam penukar haba paip dwi aliran selari, minyak panas (0.5 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) mengalir dalam tiub dalam dan menyejuk daripada 150 kepada 90 °C. Air (1 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) dalam anulus masuk pada 10 °C. Tiub dalam berdiameter 50 mm, dan U = 300 W/(m²·K) berdasarkan diameter ini. Cari panjang tiub L yang diperlukan.

ṁh = 0.5 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 150 → 90 °Cṁc = 1 kg/sTc,in = 10 °CD = 50 mmU = 300 W/(m²·K)
L = m
6.Sukar
panjangT90 °C50 °C47.94 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1.5 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 90 kepada 50 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 2 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 30 °C. Dengan U = 1000 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 1.5 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 90 → 50 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. Q̇ = 81 kW
  2. 2. Q̇ = 72 kW
  3. 3. A = 26.34 m²
  4. 4. A = 6.166 m²
  5. 5. L = 13.68 m
  6. 6. A = 5.055 m²

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