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 °C45 °C90 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 150 kepada 45 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 30 kepada 90 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 150 → 45 °CTc: 30 → 90 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT110 °C55 °C100 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba aliran songsang mempunyai luas pemindahan haba 10 m² dan pekali pemindahan haba keseluruhan 300 W/(m²·K). Bendalir panas menyejuk daripada 110 kepada 55 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 25 kepada 100 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

A = 10 m²U = 300 W/(m²·K)Th: 110 → 55 °CTc: 25 → 100 °C
Q̇ = kW
3.Sederhana
panjangT80 °C45 °C25 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 280 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 80 kepada 45 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 15 kepada 25 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 200 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 280 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 80 → 45 °CTc: 15 → 25 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT110 °C95 °C10 °C90 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Satu penukar haba aliran selari memindahkan 270 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 110 kepada 95 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 10 kepada 90 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 270 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 110 → 95 °CTc: 10 → 90 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT120 °C25 °C?ΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Stim memeluwap pada 120 °C yang malar di luar tiub sebuah kondenser dengan luas pemindahan haba 3 m² dan U = 2000 W/(m²·K). Air penyejuk (1.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) masuk ke dalam tiub pada 25 °C. Cari suhu keluar air Tc,out.

Ts = 120 °CA = 3 m²U = 2000 W/(m²·K)ṁ = 1.5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °C
Tc,out = °C
6.Sukar
panjangT145 °C110 °C40.93 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 145 kepada 110 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 1 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 20 °C. Dengan U = 300 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 145 → 110 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 32.46 K
  2. 2. Q̇ = 54.61 kW
  3. 3. A = 33.94 m²
  4. 4. A = 17.03 m²
  5. 5. Tc,out = 83.51 °C
  6. 6. A = 3.011 m²

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