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
panjangT130 °C75 °C25 °C60 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Dalam penukar haba aliran selari, bendalir panas menyejuk daripada 130 kepada 75 °C manakala bendalir sejuk memanas daripada 25 kepada 60 °C. Cari beza suhu min log ΔTlm.

Th: 130 → 75 °CTc: 25 → 60 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT110 °C60 °C65 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 110 kepada 60 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 25 kepada 65 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 110 → 60 °CTc: 25 → 65 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT130 °C10 °C115 °CΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Dalam sebuah kondenser, stim memeluwap pada 130 °C yang malar di luar tiub. Air penyejuk (1 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) mengalir melalui tiub dan memanas daripada 10 kepada 115 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 3000 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Ts = 130 °Cṁ = 1 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 10 → 115 °CU = 3000 W/(m²·K)
A = m²
4.Sederhana
panjangT100 °C60 °C50 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 400 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 100 kepada 60 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 15 kepada 50 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 1500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 400 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 100 → 60 °CTc: 15 → 50 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT110 °C65 °C?15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba paip dwi aliran songsang, minyak panas (0.8 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) mengalir dalam tiub dalam dan menyejuk daripada 110 kepada 65 °C. Air (0.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) dalam anulus masuk pada 15 °C. Tiub dalam berdiameter 40 mm, dan U = 200 W/(m²·K) berdasarkan diameter ini. Cari panjang tiub L yang diperlukan.

ṁh = 0.8 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 110 → 65 °Cṁc = 0.5 kg/sTc,in = 15 °CD = 40 mmU = 200 W/(m²·K)
L = m
6.Sukar
panjangT110 °C85 °C45.63 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1.5 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 110 kepada 85 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 1 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 25 °C. Dengan U = 500 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 1.5 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 110 → 85 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 46.25 K
  2. 2. ΔTlm = 39.79 K
  3. 3. A = 2.897 m²
  4. 4. A = 5.619 m²
  5. 5. L = 62.58 m
  6. 6. A = 2.775 m²

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