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
panjangT140 °C85 °C110 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 140 kepada 85 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 30 kepada 110 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 140 → 85 °CTc: 30 → 110 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT95 °C75 °C50 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba aliran songsang mempunyai luas pemindahan haba 3 m² dan pekali pemindahan haba keseluruhan 800 W/(m²·K). Bendalir panas menyejuk daripada 95 kepada 75 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 25 kepada 50 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

A = 3 m²U = 800 W/(m²·K)Th: 95 → 75 °CTc: 25 → 50 °C
Q̇ = kW
3.Sederhana
panjangT125 °C90 °C105 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 210 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 125 kepada 90 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 25 kepada 105 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 1500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 210 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 125 → 90 °CTc: 25 → 105 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT180 °C70 °C165 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba aliran songsang memindahkan 320 kW. Luas pemindahan habanya ialah 2.5 m². Bendalir panas menyejuk daripada 180 kepada 70 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 25 kepada 165 °C. Cari pekali pemindahan haba keseluruhan U.

Q̇ = 320 kWA = 2.5 m²Th: 180 → 70 °CTc: 25 → 165 °C
U = W/(m²·K)
5.Sukar
panjangT110 °C80 °C25.98 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 110 kepada 80 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 3 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 20 °C. Dengan U = 300 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 110 → 80 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²
6.Sukar
panjangT130 °C80 °C?10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba paip dwi aliran songsang, minyak panas (0.3 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) mengalir dalam tiub dalam dan menyejuk daripada 130 kepada 80 °C. Air (0.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) dalam anulus masuk pada 10 °C. Tiub dalam berdiameter 32 mm, dan U = 500 W/(m²·K) berdasarkan diameter ini. Cari panjang tiub L yang diperlukan.

ṁh = 0.3 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 130 → 80 °Cṁc = 0.5 kg/sTc,in = 10 °CD = 32 mmU = 500 W/(m²·K)
L = m

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 41.24 K
  2. 2. Q̇ = 113.9 kW
  3. 3. A = 3.667 m²
  4. 4. U = 4687 W/(m²·K)
  5. 5. A = 3.504 m²
  6. 6. L = 7.262 m

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