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
panjangT150 °C80 °C140 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 150 kepada 80 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 30 kepada 140 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 150 → 80 °CTc: 30 → 140 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT145 °C70 °C65 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 145 kepada 70 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 15 kepada 65 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 145 → 70 °CTc: 15 → 65 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT80 °C35 °C70 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 120 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 80 kepada 35 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 20 kepada 70 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 120 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 80 → 35 °CTc: 20 → 70 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT125 °C110 °C90 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 360 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 125 kepada 110 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 25 kepada 90 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 200 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 360 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 125 → 110 °CTc: 25 → 90 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT125 °C80 °C?10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba paip dwi aliran songsang, minyak panas (1 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) mengalir dalam tiub dalam dan menyejuk daripada 125 kepada 80 °C. Air (1 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) dalam anulus masuk pada 10 °C. Tiub dalam berdiameter 32 mm, dan U = 200 W/(m²·K) berdasarkan diameter ini. Cari panjang tiub L yang diperlukan.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 125 → 80 °Cṁc = 1 kg/sTc,in = 10 °CD = 32 mmU = 200 W/(m²·K)
L = m
6.Sukar
panjangT155 °C135 °C25.05 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1.5 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 155 kepada 135 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 1.5 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 15 °C. Dengan U = 500 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 1.5 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 155 → 135 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 24.85 K
  2. 2. ΔTlm = 66.72 K
  3. 3. A = 19.46 m²
  4. 4. A = 31.94 m²
  5. 5. L = 58.26 m
  6. 6. A = 1.009 m²

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