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
panjangT95 °C40 °C75 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 95 kepada 40 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 10 kepada 75 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 95 → 40 °CTc: 10 → 75 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT140 °C95 °C30 °C40 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Dalam penukar haba aliran selari, bendalir panas menyejuk daripada 140 kepada 95 °C manakala bendalir sejuk memanas daripada 30 kepada 40 °C. Cari beza suhu min log ΔTlm.

Th: 140 → 95 °CTc: 30 → 40 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT105 °C10 °C50 °CΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Dalam sebuah kondenser, stim memeluwap pada 105 °C yang malar di luar tiub. Air penyejuk (4 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) mengalir melalui tiub dan memanas daripada 10 kepada 50 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 1500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Ts = 105 °Cṁ = 4 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 10 → 50 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
4.Sederhana
panjangT140 °C20 °C70 °CΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Dalam sebuah kondenser, stim memeluwap pada 140 °C yang malar di luar tiub. Air penyejuk (1.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) mengalir melalui tiub dan memanas daripada 20 kepada 70 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 1500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Ts = 140 °Cṁ = 1.5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 20 → 70 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
5.Sukar
panjangT165 °C65 °C62.68 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1.5 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 165 kepada 65 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 2 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 = 1.5 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 165 → 65 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²
6.Sukar
panjangT115 °C80 °C15 °C?ΔT₁ΔT₂aliran selari

Dalam penukar haba paip dwi aliran selari, minyak panas (0.8 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) mengalir dalam tiub dalam dan menyejuk daripada 115 kepada 80 °C. Air (0.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) dalam anulus masuk pada 15 °C. Tiub dalam berdiameter 50 mm, dan U = 250 W/(m²·K) berdasarkan diameter ini. Cari panjang tiub L yang diperlukan.

ṁh = 0.8 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 115 → 80 °Cṁc = 0.5 kg/sTc,in = 15 °CD = 50 mmU = 250 W/(m²·K)
L = m

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 24.66 K
  2. 2. ΔTlm = 79.35 K
  3. 3. A = 6.092 m²
  4. 4. A = 2.253 m²
  5. 5. A = 23.74 m²
  6. 6. L = 23.67 m

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