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
panjangT125 °C60 °C65 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 125 kepada 60 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 30 kepada 65 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 125 → 60 °CTc: 30 → 65 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT125 °C60 °C110 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 125 kepada 60 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 15 kepada 110 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 125 → 60 °CTc: 15 → 110 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT160 °C90 °C110 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba aliran songsang memindahkan 480 kW. Luas pemindahan habanya ialah 3 m². Bendalir panas menyejuk daripada 160 kepada 90 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 10 kepada 110 °C. Cari pekali pemindahan haba keseluruhan U.

Q̇ = 480 kWA = 3 m²Th: 160 → 90 °CTc: 10 → 110 °C
U = W/(m²·K)
4.Sederhana
panjangT170 °C85 °C140 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba cangkerang-dan-tiub (satu laluan cangkerang, dua laluan tiub) mesti memindahkan 630 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 170 kepada 85 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 20 kepada 140 °C. Faktor pembetulan LMTD bagi susunan ini ialah F = 0.92, dan U = 1000 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 630 kWF = 0.92U = 1000 W/(m²·K)Th: 170 → 85 °CTc: 20 → 140 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT105 °C??10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran songsang kedua-dua aliran mempunyai kadar muatan haba yang sama, ṁ·cp = 1.5 kW/K. Aliran panas masuk pada 105 °C dan aliran sejuk pada 10 °C. Penukar itu mempunyai A = 5 m² dan U = 500 W/(m²·K). Cari suhu keluar panas Th,out.

Ch = Cc = 1.5 kW/KTh,in = 105 °CTc,in = 10 °CA = 5 m²U = 500 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.Sukar
panjangT95 °C70 °C34.59 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (0.5 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 95 kepada 70 °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 = 500 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 0.5 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 95 → 70 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 43.28 K
  2. 2. ΔTlm = 27.31 K
  3. 3. U = 2507 W/(m²·K)
  4. 4. A = 15.13 m²
  5. 5. Th,out = 45.63 °C
  6. 6. A = 1.161 m²

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