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
panjangT175 °C45 °C75 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 175 kepada 45 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 20 kepada 75 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 175 → 45 °CTc: 20 → 75 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT140 °C80 °C90 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 140 kepada 80 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 15 kepada 90 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 140 → 80 °CTc: 15 → 90 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT150 °C125 °C30 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 470 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 150 kepada 125 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 10 kepada 30 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 200 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 470 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 150 → 125 °CTc: 10 → 30 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT110 °C65 °C40 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba aliran songsang memindahkan 130 kW. Luas pemindahan habanya ialah 2.5 m². Bendalir panas menyejuk daripada 110 kepada 65 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 30 kepada 40 °C. Cari pekali pemindahan haba keseluruhan U.

Q̇ = 130 kWA = 2.5 m²Th: 110 → 65 °CTc: 30 → 40 °C
U = W/(m²·K)
5.Sukar
panjangT125 °C100 °C29.17 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 125 kepada 100 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 1.5 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 20 °C. Dengan U = 300 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 125 → 100 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²
6.Sukar
panjangT160 °C130 °C40.05 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (2 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 160 kepada 130 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 3 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 30 °C. Dengan U = 300 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 160 → 130 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 54.1 K
  2. 2. ΔTlm = 57.17 K
  3. 3. A = 20 m²
  4. 4. U = 1030 W/(m²·K)
  5. 5. A = 2.186 m²
  6. 6. A = 3.83 m²

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