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 °C65 °C70 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 150 kepada 65 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 15 kepada 70 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 150 → 65 °CTc: 15 → 70 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT170 °C85 °C70 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 170 kepada 85 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 30 kepada 70 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 170 → 85 °CTc: 30 → 70 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT140 °C55 °C80 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 40 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 140 kepada 55 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 10 kepada 80 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 800 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 40 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 140 → 55 °CTc: 10 → 80 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT120 °C20 °C60 °CΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Dalam sebuah kondenser, stim memeluwap pada 120 °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 60 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 1500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Ts = 120 °Cṁ = 1.5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 20 → 60 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
5.Sukar
panjangT105 °C60 °C15 °C?ΔT₁ΔT₂aliran selari

Dalam penukar haba paip dwi aliran selari, minyak panas (1 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) mengalir dalam tiub dalam dan menyejuk daripada 105 kepada 60 °C. Air (1.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) dalam anulus masuk pada 15 °C. Tiub dalam berdiameter 25 mm, dan U = 300 W/(m²·K) berdasarkan diameter ini. Cari panjang tiub L yang diperlukan.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 105 → 60 °Cṁc = 1.5 kg/sTc,in = 15 °CD = 25 mmU = 300 W/(m²·K)
L = m
6.Sukar
panjangT145 °C110 °C35.86 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (0.5 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 145 kepada 110 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 1.5 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 30 °C. Dengan U = 300 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 0.5 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 145 → 110 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 63.83 K
  2. 2. ΔTlm = 75.27 K
  3. 3. A = 0.9589 m²
  4. 4. A = 2.135 m²
  5. 5. L = 73.51 m
  6. 6. A = 1.306 m²

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