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
panjangT120 °C95 °C55 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 120 kepada 95 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 15 kepada 55 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 120 → 95 °CTc: 15 → 55 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT90 °C65 °C60 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 90 kepada 65 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 10 kepada 60 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 90 → 65 °CTc: 10 → 60 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT95 °C35 °C40 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 160 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 95 kepada 35 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 20 kepada 40 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 800 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 160 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 95 → 35 °CTc: 20 → 40 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT110 °C40 °C20 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba cangkerang-dan-tiub (satu laluan cangkerang, dua laluan tiub) mesti memindahkan 210 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 110 kepada 40 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 10 kepada 20 °C. Faktor pembetulan LMTD bagi susunan ini ialah F = 0.9, dan U = 300 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 210 kWF = 0.9U = 300 W/(m²·K)Th: 110 → 40 °CTc: 10 → 20 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT135 °C75 °C47.01 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 135 kepada 75 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 1.5 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 25 °C. Dengan U = 1000 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 135 → 75 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
6.Sukar
panjangT155 °C110 °C?15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba paip dwi aliran songsang, minyak panas (0.2 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) mengalir dalam tiub dalam dan menyejuk daripada 155 kepada 110 °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 = 400 W/(m²·K) berdasarkan diameter ini. Cari panjang tiub L yang diperlukan.

ṁh = 0.2 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 155 → 110 °Cṁc = 0.5 kg/sTc,in = 15 °CD = 40 mmU = 400 W/(m²·K)
L = m

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 72.24 K
  2. 2. ΔTlm = 41.24 K
  3. 3. A = 6.496 m²
  4. 4. A = 14.24 m²
  5. 5. A = 2.053 m²
  6. 6. L = 3.689 m

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