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
panjangT85 °C70 °C65 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 85 kepada 70 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 10 kepada 65 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 85 → 70 °CTc: 10 → 65 °C
ΔTlm = K
2.Mudah

Dalam penukar haba, 2 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) disejukkan daripada 120 kepada 35 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

ṁ = 2 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)T: 120 → 35 °C
Q̇ = kW
3.Sederhana
panjangT180 °C125 °C155 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba cangkerang-dan-tiub (satu laluan cangkerang, dua laluan tiub) mesti memindahkan 410 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 180 kepada 125 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 10 kepada 155 °C. Faktor pembetulan LMTD bagi susunan ini ialah F = 0.92, dan U = 500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 410 kWF = 0.92U = 500 W/(m²·K)Th: 180 → 125 °CTc: 10 → 155 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT130 °C25 °C105 °CΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Dalam sebuah kondenser, stim memeluwap pada 130 °C yang malar di luar tiub. Air penyejuk (4 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) mengalir melalui tiub dan memanas daripada 25 kepada 105 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 3000 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Ts = 130 °Cṁ = 4 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 25 → 105 °CU = 3000 W/(m²·K)
A = m²
5.Sukar
panjangT115 °C85 °C48.01 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (2 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 115 kepada 85 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 1 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 15 °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: 115 → 85 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²
6.Sukar
panjangT120 °C50 °C?20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba paip dwi aliran songsang, minyak panas (1 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) mengalir dalam tiub dalam dan menyejuk daripada 120 kepada 50 °C. Air (0.8 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) dalam anulus masuk pada 20 °C. Tiub dalam berdiameter 40 mm, dan U = 200 W/(m²·K) berdasarkan diameter ini. Cari panjang tiub L yang diperlukan.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 120 → 50 °Cṁc = 0.8 kg/sTc,in = 20 °CD = 40 mmU = 200 W/(m²·K)
L = m

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 36.41 K
  2. 2. Q̇ = 710.6 kW
  3. 3. A = 15.11 m²
  4. 4. A = 7.998 m²
  5. 5. A = 6.717 m²
  6. 6. L = 160.4 m

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