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 etanol (cp = 2.44 kJ/(kg·K)) disejukkan daripada 120 kepada 75 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

ṁ = 1.5 kg/scp = 2.44 kJ/(kg·K)T: 120 → 75 °C
Q̇ = kW
2.Mudah
panjangT160 °C65 °C85 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 160 kepada 65 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 30 kepada 85 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 160 → 65 °CTc: 30 → 85 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT105 °C85 °C90 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 310 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 105 kepada 85 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 10 kepada 90 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 300 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 310 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 105 → 85 °CTc: 10 → 90 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT125 °C90 °C75 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba cangkerang-dan-tiub (satu laluan cangkerang, dua laluan tiub) mesti memindahkan 500 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 125 kepada 90 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 30 kepada 75 °C. Faktor pembetulan LMTD bagi susunan ini ialah F = 0.85, dan U = 300 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 500 kWF = 0.85U = 300 W/(m²·K)Th: 125 → 90 °CTc: 30 → 75 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT90 °C??20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran songsang kedua-dua aliran mempunyai kadar muatan haba yang sama, ṁ·cp = 1 kW/K. Aliran panas masuk pada 90 °C dan aliran sejuk pada 20 °C. Penukar itu mempunyai A = 1.5 m² dan U = 500 W/(m²·K). Cari suhu keluar panas Th,out.

Ch = Cc = 1 kW/KTh,in = 90 °CTc,in = 20 °CA = 1.5 m²U = 500 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.Sukar
panjangT110 °C15 °C?ΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Stim memeluwap pada 110 °C yang malar di luar tiub sebuah kondenser dengan luas pemindahan haba 1 m² dan U = 2500 W/(m²·K). Air penyejuk (1.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) masuk ke dalam tiub pada 15 °C. Cari suhu keluar air Tc,out.

Ts = 110 °CA = 1 m²U = 2500 W/(m²·K)ṁ = 1.5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °C
Tc,out = °C

Kunci jawapan

  1. 1. Q̇ = 164.7 kW
  2. 2. ΔTlm = 52.48 K
  3. 3. A = 27.72 m²
  4. 4. A = 35.75 m²
  5. 5. Th,out = 60 °C
  6. 6. Tc,out = 46.24 °C

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