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
panjangT100 °C80 °C65 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 100 kepada 80 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 25 kepada 65 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 100 → 80 °CTc: 25 → 65 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT90 °C65 °C75 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 90 kepada 65 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 20 kepada 75 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 90 → 65 °CTc: 20 → 75 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT120 °C20 °C70 °CΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Dalam sebuah kondenser, stim memeluwap pada 120 °C yang malar di luar tiub. Air penyejuk (0.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) mengalir melalui tiub dan memanas daripada 20 kepada 70 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 2000 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Ts = 120 °Cṁ = 0.5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 20 → 70 °CU = 2000 W/(m²·K)
A = m²
4.Sederhana
panjangT180 °C155 °C40 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba aliran songsang memindahkan 380 kW. Luas pemindahan habanya ialah 5 m². Bendalir panas menyejuk daripada 180 kepada 155 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 25 kepada 40 °C. Cari pekali pemindahan haba keseluruhan U.

Q̇ = 380 kWA = 5 m²Th: 180 → 155 °CTc: 25 → 40 °C
U = W/(m²·K)
5.Sukar
panjangT105 °C10 °C?ΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Stim memeluwap pada 105 °C yang malar di luar tiub sebuah kondenser dengan luas pemindahan haba 3 m² dan U = 2000 W/(m²·K). Air penyejuk (2 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) masuk ke dalam tiub pada 10 °C. Cari suhu keluar air Tc,out.

Ts = 105 °CA = 3 m²U = 2000 W/(m²·K)ṁ = 2 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °C
Tc,out = °C
6.Sukar
panjangT145 °C110 °C?15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba paip dwi aliran songsang, minyak panas (0.3 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) mengalir dalam tiub dalam dan menyejuk daripada 145 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 = 0.3 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 145 → 110 °Cṁc = 0.5 kg/sTc,in = 15 °CD = 40 mmU = 400 W/(m²·K)
L = m

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 44.25 K
  2. 2. ΔTlm = 27.31 K
  3. 3. A = 0.7243 m²
  4. 4. U = 563.2 W/(m²·K)
  5. 5. Tc,out = 58.65 °C
  6. 6. L = 4.109 m

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