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
panjangT160 °C55 °C70 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 160 kepada 55 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 10 kepada 70 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 160 → 55 °CTc: 10 → 70 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT140 °C55 °C85 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 140 kepada 55 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 15 kepada 85 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 140 → 55 °CTc: 15 → 85 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT175 °C85 °C95 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 420 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 175 kepada 85 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 20 kepada 95 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 420 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 175 → 85 °CTc: 20 → 95 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT150 °C85 °C90 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 90 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 150 kepada 85 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 20 kepada 90 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 1000 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 90 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 150 → 85 °CTc: 20 → 90 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT105 °C70 °C25 °C?ΔT₁ΔT₂aliran selari

Dalam penukar haba paip dwi aliran selari, minyak panas (0.3 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) mengalir dalam tiub dalam dan menyejuk daripada 105 kepada 70 °C. Air (0.3 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) dalam anulus masuk pada 25 °C. Tiub dalam berdiameter 25 mm, dan U = 250 W/(m²·K) berdasarkan diameter ini. Cari panjang tiub L yang diperlukan.

ṁh = 0.3 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 105 → 70 °Cṁc = 0.3 kg/sTc,in = 25 °CD = 25 mmU = 250 W/(m²·K)
L = m
6.Sukar
panjangT100 °C30 °C?ΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Stim memeluwap pada 100 °C yang malar di luar tiub sebuah kondenser dengan luas pemindahan haba 4 m² dan U = 2500 W/(m²·K). Air penyejuk (3 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) masuk ke dalam tiub pada 30 °C. Cari suhu keluar air Tc,out.

Ts = 100 °CA = 4 m²U = 2500 W/(m²·K)ṁ = 3 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °C
Tc,out = °C

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 64.92 K
  2. 2. ΔTlm = 47.1 K
  3. 3. A = 11.63 m²
  4. 4. A = 1.441 m²
  5. 5. L = 28.71 m
  6. 6. Tc,out = 68.47 °C

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