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
panjangT155 °C75 °C80 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 155 kepada 75 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 25 kepada 80 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 155 → 75 °CTc: 25 → 80 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT110 °C85 °C95 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 110 kepada 85 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 30 kepada 95 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 110 → 85 °CTc: 30 → 95 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT120 °C10 °C50 °CΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Dalam sebuah kondenser, stim memeluwap pada 120 °C yang malar di luar tiub. Air penyejuk (5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) mengalir melalui tiub dan memanas daripada 10 kepada 50 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 1000 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Ts = 120 °Cṁ = 5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 10 → 50 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
4.Sederhana
panjangT80 °C50 °C65 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 340 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 80 kepada 50 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 20 kepada 65 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 1000 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 340 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 80 → 50 °CTc: 20 → 65 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT105 °C65 °C?15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba paip dwi aliran songsang, minyak panas (0.8 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) mengalir dalam tiub dalam dan menyejuk daripada 105 kepada 65 °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 = 500 W/(m²·K) berdasarkan diameter ini. Cari panjang tiub L yang diperlukan.

ṁh = 0.8 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 105 → 65 °Cṁc = 1.5 kg/sTc,in = 15 °CD = 25 mmU = 500 W/(m²·K)
L = m
6.Sukar
panjangT95 °C35 °C20.98 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (0.5 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 95 kepada 35 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 3 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 15 °C. Dengan U = 1500 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 0.5 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 95 → 35 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 61.66 K
  2. 2. ΔTlm = 30.79 K
  3. 3. A = 9.446 m²
  4. 4. A = 15.71 m²
  5. 5. L = 26.94 m
  6. 6. A = 1.211 m²

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