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
panjangT105 °C45 °C50 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 105 kepada 45 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 30 kepada 50 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 105 → 45 °CTc: 30 → 50 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT170 °C90 °C45 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 170 kepada 90 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 25 kepada 45 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 170 → 90 °CTc: 25 → 45 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT135 °C65 °C40 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 230 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 135 kepada 65 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 15 kepada 40 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 300 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 230 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 135 → 65 °CTc: 15 → 40 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT180 °C105 °C35 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba cangkerang-dan-tiub (satu laluan cangkerang, dua laluan tiub) mesti memindahkan 390 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 180 kepada 105 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 25 kepada 35 °C. Faktor pembetulan LMTD bagi susunan ini ialah F = 0.9, dan U = 200 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 390 kWF = 0.9U = 200 W/(m²·K)Th: 180 → 105 °CTc: 25 → 35 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT100 °C15 °C?ΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Stim memeluwap pada 100 °C yang malar di luar tiub sebuah kondenser dengan luas pemindahan haba 2.5 m² dan U = 2000 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 = 100 °CA = 2.5 m²U = 2000 W/(m²·K)ṁ = 1.5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °C
Tc,out = °C
6.Sukar
panjangT140 °C105 °C?10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba paip dwi aliran songsang, minyak panas (0.8 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) mengalir dalam tiub dalam dan menyejuk daripada 140 kepada 105 °C. Air (0.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) dalam anulus masuk pada 10 °C. Tiub dalam berdiameter 25 mm, dan U = 300 W/(m²·K) berdasarkan diameter ini. Cari panjang tiub L yang diperlukan.

ṁh = 0.8 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 140 → 105 °Cṁc = 0.5 kg/sTc,in = 10 °CD = 25 mmU = 300 W/(m²·K)
L = m

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 30.79 K
  2. 2. ΔTlm = 91.75 K
  3. 3. A = 10.94 m²
  4. 4. A = 19.82 m²
  5. 5. Tc,out = 61.71 °C
  6. 6. L = 28.15 m

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