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
panjangT90 °C35 °C20 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Dalam penukar haba aliran selari, bendalir panas menyejuk daripada 90 kepada 35 °C manakala bendalir sejuk memanas daripada 20 kepada 30 °C. Cari beza suhu min log ΔTlm.

Th: 90 → 35 °CTc: 20 → 30 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT90 °C75 °C75 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba aliran songsang mempunyai luas pemindahan haba 2.5 m² dan pekali pemindahan haba keseluruhan 200 W/(m²·K). Bendalir panas menyejuk daripada 90 kepada 75 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 25 kepada 75 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

A = 2.5 m²U = 200 W/(m²·K)Th: 90 → 75 °CTc: 25 → 75 °C
Q̇ = kW
3.Sederhana
panjangT130 °C95 °C120 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 300 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 130 kepada 95 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 20 kepada 120 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 800 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 300 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 130 → 95 °CTc: 20 → 120 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT125 °C60 °C30 °C40 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Satu penukar haba aliran selari memindahkan 180 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 125 kepada 60 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 30 kepada 40 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 800 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 180 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 125 → 60 °CTc: 30 → 40 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT110 °C??10 °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 110 °C dan aliran sejuk pada 10 °C. Penukar itu mempunyai A = 5 m² dan U = 500 W/(m²·K). Cari suhu keluar panas Th,out.

Ch = Cc = 1.5 kW/KTh,in = 110 °CTc,in = 10 °CA = 5 m²U = 500 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.Sukar
panjangT125 °C40 °C103.5 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 125 kepada 40 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 0.5 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 10 °C. Dengan U = 300 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 125 → 40 °Cṁc = 0.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 24.63 K
  2. 2. Q̇ = 14.54 kW
  3. 3. A = 11.62 m²
  4. 4. A = 4.674 m²
  5. 5. Th,out = 47.5 °C
  6. 6. A = 25.56 m²

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