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
panjangT120 °C90 °C95 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 120 kepada 90 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 20 kepada 95 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 120 → 90 °CTc: 20 → 95 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT95 °C55 °C15 °C50 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Dalam penukar haba aliran selari, bendalir panas menyejuk daripada 95 kepada 55 °C manakala bendalir sejuk memanas daripada 15 kepada 50 °C. Cari beza suhu min log ΔTlm.

Th: 95 → 55 °CTc: 15 → 50 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT130 °C60 °C120 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba aliran songsang memindahkan 140 kW. Luas pemindahan habanya ialah 12 m². Bendalir panas menyejuk daripada 130 kepada 60 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 30 kepada 120 °C. Cari pekali pemindahan haba keseluruhan U.

Q̇ = 140 kWA = 12 m²Th: 130 → 60 °CTc: 30 → 120 °C
U = W/(m²·K)
4.Sederhana
panjangT150 °C85 °C30 °C60 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Satu penukar haba aliran selari memindahkan 240 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 150 kepada 85 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 30 kepada 60 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 800 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 240 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 150 → 85 °CTc: 30 → 60 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT150 °C120 °C10 °C?ΔT₁ΔT₂aliran selari

Dalam penukar haba paip dwi aliran selari, minyak panas (0.2 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) mengalir dalam tiub dalam dan menyejuk daripada 150 kepada 120 °C. Air (1 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 = 0.2 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 150 → 120 °Cṁc = 1 kg/sTc,in = 10 °CD = 20 mmU = 500 W/(m²·K)
L = m
6.Sukar
panjangT95 °C50 °C?20 °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 95 kepada 50 °C. Air (0.2 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) dalam anulus masuk pada 20 °C. Tiub dalam berdiameter 40 mm, dan U = 150 W/(m²·K) berdasarkan diameter ini. Cari panjang tiub L yang diperlukan.

ṁh = 0.5 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 95 → 50 °Cṁc = 0.2 kg/sTc,in = 20 °CD = 40 mmU = 150 W/(m²·K)
L = m

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 43.71 K
  2. 2. ΔTlm = 27.05 K
  3. 3. U = 640.9 W/(m²·K)
  4. 4. A = 4.954 m²
  5. 5. L = 3.267 m
  6. 6. L = 181.8 m

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