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
panjangT95 °C80 °C25 °C75 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Dalam penukar haba aliran selari, bendalir panas menyejuk daripada 95 kepada 80 °C manakala bendalir sejuk memanas daripada 25 kepada 75 °C. Cari beza suhu min log ΔTlm.

Th: 95 → 80 °CTc: 25 → 75 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT120 °C75 °C85 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba aliran songsang mempunyai luas pemindahan haba 1 m² dan pekali pemindahan haba keseluruhan 800 W/(m²·K). Bendalir panas menyejuk daripada 120 kepada 75 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 25 kepada 85 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

A = 1 m²U = 800 W/(m²·K)Th: 120 → 75 °CTc: 25 → 85 °C
Q̇ = kW
3.Sederhana
panjangT175 °C120 °C115 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba aliran songsang memindahkan 80 kW. Luas pemindahan habanya ialah 5 m². Bendalir panas menyejuk daripada 175 kepada 120 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 10 kepada 115 °C. Cari pekali pemindahan haba keseluruhan U.

Q̇ = 80 kWA = 5 m²Th: 175 → 120 °CTc: 10 → 115 °C
U = W/(m²·K)
4.Sederhana
panjangT135 °C100 °C15 °C35 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Satu penukar haba aliran selari memindahkan 60 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 135 kepada 100 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 15 kepada 35 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 200 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 60 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 135 → 100 °CTc: 15 → 35 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT180 °C95 °C165.3 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1.5 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 180 kepada 95 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 0.5 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 25 °C. Dengan U = 200 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 1.5 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 180 → 95 °Cṁc = 0.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²
6.Sukar
panjangT105 °C??30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran songsang kedua-dua aliran mempunyai kadar muatan haba yang sama, ṁ·cp = 0.5 kW/K. Aliran panas masuk pada 105 °C dan aliran sejuk pada 30 °C. Penukar itu mempunyai A = 1.5 m² dan U = 800 W/(m²·K). Cari suhu keluar panas Th,out.

Ch = Cc = 0.5 kW/KTh,in = 105 °CTc,in = 30 °CA = 1.5 m²U = 800 W/(m²·K)
Th,out = °C

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 24.63 K
  2. 2. Q̇ = 33.64 kW
  3. 3. U = 194 W/(m²·K)
  4. 4. A = 3.344 m²
  5. 5. A = 41.39 m²
  6. 6. Th,out = 52.06 °C

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