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

Dalam penukar haba, 0.3 kg/s campuran glikol (cp = 3.6 kJ/(kg·K)) dipanaskan daripada 25 kepada 75 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

ṁ = 0.3 kg/scp = 3.6 kJ/(kg·K)T: 25 → 75 °C
Q̇ = kW
2.Mudah
panjangT180 °C105 °C30 °C70 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Dalam penukar haba aliran selari, bendalir panas menyejuk daripada 180 kepada 105 °C manakala bendalir sejuk memanas daripada 30 kepada 70 °C. Cari beza suhu min log ΔTlm.

Th: 180 → 105 °CTc: 30 → 70 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT155 °C95 °C90 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 430 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 155 kepada 95 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 25 kepada 90 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 800 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 430 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 155 → 95 °CTc: 25 → 90 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT170 °C150 °C145 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 430 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 170 kepada 150 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 30 kepada 145 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 800 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 430 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 170 → 150 °CTc: 30 → 145 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT110 °C80 °C?10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba paip dwi aliran songsang, minyak panas (0.5 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) mengalir dalam tiub dalam dan menyejuk daripada 110 kepada 80 °C. Air (1.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) dalam anulus masuk pada 10 °C. Tiub dalam berdiameter 20 mm, dan U = 500 W/(m²·K) berdasarkan diameter ini. Cari panjang tiub L yang diperlukan.

ṁh = 0.5 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 110 → 80 °Cṁc = 1.5 kg/sTc,in = 10 °CD = 20 mmU = 500 W/(m²·K)
L = m
6.Sukar
panjangT180 °C115 °C37.96 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (0.5 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 180 kepada 115 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 1.5 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 25 °C. Dengan U = 200 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 0.5 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 180 → 115 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. Q̇ = 54 kW
  2. 2. ΔTlm = 79.02 K
  3. 3. A = 7.967 m²
  4. 4. A = 8.875 m²
  5. 5. L = 14.66 m
  6. 6. A = 3.562 m²

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