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
panjangT175 °C135 °C155 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 175 kepada 135 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 25 kepada 155 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 175 → 135 °CTc: 25 → 155 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT125 °C70 °C65 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba aliran songsang mempunyai luas pemindahan haba 0.5 m² dan pekali pemindahan haba keseluruhan 200 W/(m²·K). Bendalir panas menyejuk daripada 125 kepada 70 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 25 kepada 65 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

A = 0.5 m²U = 200 W/(m²·K)Th: 125 → 70 °CTc: 25 → 65 °C
Q̇ = kW
3.Sederhana
panjangT180 °C135 °C10 °C120 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Penukar haba aliran selari memindahkan 30 kW. Luas pemindahan habanya ialah 4 m². Bendalir panas menyejuk daripada 180 kepada 135 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 10 kepada 120 °C. Cari pekali pemindahan haba keseluruhan U.

Q̇ = 30 kWA = 4 m²Th: 180 → 135 °CTc: 10 → 120 °C
U = W/(m²·K)
4.Sederhana
panjangT145 °C85 °C40 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 330 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 145 kepada 85 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 25 kepada 40 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 1000 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 330 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 145 → 85 °CTc: 25 → 40 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT105 °C30 °C?ΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Stim memeluwap pada 105 °C yang malar di luar tiub sebuah kondenser dengan luas pemindahan haba 2 m² dan U = 1500 W/(m²·K). Air penyejuk (1.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) masuk ke dalam tiub pada 30 °C. Cari suhu keluar air Tc,out.

Ts = 105 °CA = 2 m²U = 1500 W/(m²·K)ṁ = 1.5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °C
Tc,out = °C
6.Sukar
panjangT170 °C??10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran songsang kedua-dua aliran mempunyai kadar muatan haba yang sama, ṁ·cp = 2 kW/K. Aliran panas masuk pada 170 °C dan aliran sejuk pada 10 °C. Penukar itu mempunyai A = 6 m² dan U = 800 W/(m²·K). Cari suhu keluar panas Th,out.

Ch = Cc = 2 kW/KTh,in = 170 °CTc,in = 10 °CA = 6 m²U = 800 W/(m²·K)
Th,out = °C

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 52.79 K
  2. 2. Q̇ = 5.214 kW
  3. 3. U = 117.5 W/(m²·K)
  4. 4. A = 4.104 m²
  5. 5. Tc,out = 58.52 °C
  6. 6. Th,out = 57.06 °C

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