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, 1.2 kg/s campuran glikol (cp = 3.6 kJ/(kg·K)) dipanaskan daripada 10 kepada 85 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

ṁ = 1.2 kg/scp = 3.6 kJ/(kg·K)T: 10 → 85 °C
Q̇ = kW
2.Mudah
panjangT150 °C85 °C30 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba aliran songsang mempunyai luas pemindahan haba 15 m² dan pekali pemindahan haba keseluruhan 800 W/(m²·K). Bendalir panas menyejuk daripada 150 kepada 85 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 20 kepada 30 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

A = 15 m²U = 800 W/(m²·K)Th: 150 → 85 °CTc: 20 → 30 °C
Q̇ = kW
3.Sederhana
panjangT145 °C125 °C90 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 80 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 145 kepada 125 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 25 kepada 90 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 1500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 80 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 145 → 125 °CTc: 25 → 90 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT100 °C30 °C85 °CΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Dalam sebuah kondenser, stim memeluwap pada 100 °C yang malar di luar tiub. Air penyejuk (2 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) mengalir melalui tiub dan memanas daripada 30 kepada 85 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 2500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Ts = 100 °Cṁ = 2 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 30 → 85 °CU = 2500 W/(m²·K)
A = m²
5.Sukar
panjangT90 °C45 °C33.57 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1.5 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 90 kepada 45 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 2 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 = 1.5 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 90 → 45 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²
6.Sukar
panjangT135 °C40 °C27.42 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 135 kepada 40 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 3 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 10 °C. Dengan U = 800 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 135 → 40 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. Q̇ = 324 kW
  2. 2. Q̇ = 1076 kW
  3. 3. A = 0.7085 m²
  4. 4. A = 5.151 m²
  5. 5. A = 12.37 m²
  6. 6. A = 4.496 m²

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