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
panjangT175 °C155 °C95 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 175 kepada 155 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 10 kepada 95 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 175 → 155 °CTc: 10 → 95 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT170 °C115 °C155 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 170 kepada 115 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 30 kepada 155 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 170 → 115 °CTc: 30 → 155 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT110 °C75 °C50 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 30 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 110 kepada 75 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 30 kepada 50 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 1000 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 30 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 110 → 75 °CTc: 30 → 50 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT175 °C110 °C95 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 70 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 175 kepada 110 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 20 kepada 95 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 300 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 70 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 175 → 110 °CTc: 20 → 95 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT120 °C65 °C25 °C?ΔT₁ΔT₂aliran selari

Dalam penukar haba paip dwi aliran selari, minyak panas (0.5 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) mengalir dalam tiub dalam dan menyejuk daripada 120 kepada 65 °C. Air (1.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) dalam anulus masuk pada 25 °C. Tiub dalam berdiameter 20 mm, dan U = 200 W/(m²·K) berdasarkan diameter ini. Cari panjang tiub L yang diperlukan.

ṁh = 0.5 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 120 → 65 °Cṁc = 1.5 kg/sTc,in = 25 °CD = 20 mmU = 200 W/(m²·K)
L = m
6.Sukar
panjangT85 °C45 °C15.02 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (0.5 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 85 kepada 45 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 2 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 10 °C. Dengan U = 1000 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 0.5 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 85 → 45 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 109.3 K
  2. 2. ΔTlm = 40.36 K
  3. 3. A = 0.5754 m²
  4. 4. A = 2.748 m²
  5. 5. L = 98.31 m
  6. 6. A = 0.8319 m²

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