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
panjangT150 °C130 °C85 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 150 kepada 130 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 15 kepada 85 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 150 → 130 °CTc: 15 → 85 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT180 °C70 °C115 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 180 kepada 70 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 20 kepada 115 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 180 → 70 °CTc: 20 → 115 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT150 °C65 °C80 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba cangkerang-dan-tiub (satu laluan cangkerang, dua laluan tiub) mesti memindahkan 530 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 150 kepada 65 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 25 kepada 80 °C. Faktor pembetulan LMTD bagi susunan ini ialah F = 0.88, dan U = 800 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 530 kWF = 0.88U = 800 W/(m²·K)Th: 150 → 65 °CTc: 25 → 80 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT150 °C70 °C75 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 310 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 150 kepada 70 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 10 kepada 75 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 310 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 150 → 70 °CTc: 10 → 75 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT105 °C60 °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 105 kepada 60 °C. Air (0.8 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) dalam anulus masuk pada 10 °C. Tiub dalam berdiameter 32 mm, dan U = 250 W/(m²·K) berdasarkan diameter ini. Cari panjang tiub L yang diperlukan.

ṁh = 0.2 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 105 → 60 °Cṁc = 0.8 kg/sTc,in = 10 °CD = 32 mmU = 250 W/(m²·K)
L = m
6.Sukar
panjangT140 °C115 °C28.34 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (2 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 140 kepada 115 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 1.5 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 10 °C. Dengan U = 300 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 140 → 115 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 87.64 K
  2. 2. ΔTlm = 57.17 K
  3. 3. A = 14.04 m²
  4. 4. A = 9.223 m²
  5. 5. L = 11.31 m
  6. 6. A = 3.54 m²

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