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
panjangT125 °C90 °C75 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 125 kepada 90 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 20 kepada 75 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 125 → 90 °CTc: 20 → 75 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT160 °C125 °C105 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba aliran songsang mempunyai luas pemindahan haba 8 m² dan pekali pemindahan haba keseluruhan 1000 W/(m²·K). Bendalir panas menyejuk daripada 160 kepada 125 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 30 kepada 105 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

A = 8 m²U = 1000 W/(m²·K)Th: 160 → 125 °CTc: 30 → 105 °C
Q̇ = kW
3.Sederhana
panjangT120 °C15 °C90 °CΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Dalam sebuah kondenser, stim memeluwap pada 120 °C yang malar di luar tiub. Air penyejuk (4 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) mengalir melalui tiub dan memanas daripada 15 kepada 90 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 2000 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Ts = 120 °Cṁ = 4 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 15 → 90 °CU = 2000 W/(m²·K)
A = m²
4.Sederhana
panjangT135 °C70 °C30 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 470 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 135 kepada 70 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 15 kepada 30 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 470 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 135 → 70 °CTc: 15 → 30 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT120 °C70 °C15 °C?ΔT₁ΔT₂aliran selari

Dalam penukar haba paip dwi aliran selari, minyak panas (0.2 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) mengalir dalam tiub dalam dan menyejuk daripada 120 kepada 70 °C. Air (1 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) dalam anulus masuk pada 15 °C. Tiub dalam berdiameter 40 mm, dan U = 250 W/(m²·K) berdasarkan diameter ini. Cari panjang tiub L yang diperlukan.

ṁh = 0.2 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 120 → 70 °Cṁc = 1 kg/sTc,in = 15 °CD = 40 mmU = 250 W/(m²·K)
L = m
6.Sukar
panjangT110 °C60 °C10 °C?ΔT₁ΔT₂aliran selari

Dalam penukar haba paip dwi aliran selari, minyak panas (0.5 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) mengalir dalam tiub dalam dan menyejuk daripada 110 kepada 60 °C. Air (1.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) dalam anulus masuk pada 10 °C. Tiub dalam berdiameter 40 mm, dan U = 400 W/(m²·K) berdasarkan diameter ini. Cari panjang tiub L yang diperlukan.

ṁh = 0.5 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 110 → 60 °Cṁc = 1.5 kg/sTc,in = 10 °CD = 40 mmU = 400 W/(m²·K)
L = m

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 59.44 K
  2. 2. Q̇ = 585.5 kW
  3. 3. A = 10.47 m²
  4. 4. A = 12.16 m²
  5. 5. L = 10.83 m
  6. 6. L = 15.68 m

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