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

Dalam penukar haba, 3 kg/s minyak ringan (cp = 2.1 kJ/(kg·K)) disejukkan daripada 85 kepada 45 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

ṁ = 3 kg/scp = 2.1 kJ/(kg·K)T: 85 → 45 °C
Q̇ = kW
2.Mudah
panjangT110 °C35 °C75 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 110 kepada 35 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 10 kepada 75 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 110 → 35 °CTc: 10 → 75 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT110 °C20 °C40 °CΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Dalam sebuah kondenser, stim memeluwap pada 110 °C yang malar di luar tiub. Air penyejuk (1 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) mengalir melalui tiub dan memanas daripada 20 kepada 40 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 3500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Ts = 110 °Cṁ = 1 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 20 → 40 °CU = 3500 W/(m²·K)
A = m²
4.Sederhana
panjangT155 °C50 °C130 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 370 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 155 kepada 50 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 10 kepada 130 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 300 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 370 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 155 → 50 °CTc: 10 → 130 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT105 °C30 °C?ΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Stim memeluwap pada 105 °C yang malar di luar tiub sebuah kondenser dengan luas pemindahan haba 8 m² dan U = 1500 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 = 105 °CA = 8 m²U = 1500 W/(m²·K)ṁ = 3 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °C
Tc,out = °C
6.Sukar
panjangT125 °C85 °C25.5 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (0.5 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 125 kepada 85 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 2 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 = 0.5 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 125 → 85 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. Q̇ = 252 kW
  2. 2. ΔTlm = 29.72 K
  3. 3. A = 0.3001 m²
  4. 4. A = 38.64 m²
  5. 5. Tc,out = 76.19 °C
  6. 6. A = 0.7096 m²

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