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 °C105 °C85 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 160 kepada 105 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 15 kepada 85 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 160 → 105 °CTc: 15 → 85 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT155 °C105 °C145 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 155 kepada 105 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 30 kepada 145 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 155 → 105 °CTc: 30 → 145 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT125 °C100 °C65 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba aliran songsang memindahkan 290 kW. Luas pemindahan habanya ialah 5 m². Bendalir panas menyejuk daripada 125 kepada 100 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 25 kepada 65 °C. Cari pekali pemindahan haba keseluruhan U.

Q̇ = 290 kWA = 5 m²Th: 125 → 100 °CTc: 25 → 65 °C
U = W/(m²·K)
4.Sederhana
panjangT150 °C80 °C65 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 20 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 150 kepada 80 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 10 kepada 65 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 300 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 20 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 150 → 80 °CTc: 10 → 65 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT160 °C50 °C38.42 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 160 kepada 50 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 3 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 20 °C. Dengan U = 800 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 160 → 50 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²
6.Sukar
panjangT120 °C??20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran songsang kedua-dua aliran mempunyai kadar muatan haba yang sama, ṁ·cp = 2 kW/K. Aliran panas masuk pada 120 °C dan aliran sejuk pada 20 °C. Penukar itu mempunyai A = 1.5 m² dan U = 800 W/(m²·K). Cari suhu keluar panas Th,out.

Ch = Cc = 2 kW/KTh,in = 120 °CTc,in = 20 °CA = 1.5 m²U = 800 W/(m²·K)
Th,out = °C

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 82.27 K
  2. 2. ΔTlm = 32.26 K
  3. 3. U = 862.8 W/(m²·K)
  4. 4. A = 0.8629 m²
  5. 5. A = 4.412 m²
  6. 6. Th,out = 82.5 °C

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