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
panjangT80 °C50 °C50 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 80 kepada 50 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 30 kepada 50 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 80 → 50 °CTc: 30 → 50 °C
ΔTlm = K
2.Mudah

Dalam penukar haba, 2 kg/s etanol (cp = 2.44 kJ/(kg·K)) disejukkan daripada 75 kepada 45 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

ṁ = 2 kg/scp = 2.44 kJ/(kg·K)T: 75 → 45 °C
Q̇ = kW
3.Sederhana
panjangT120 °C75 °C25 °C40 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Satu penukar haba aliran selari memindahkan 230 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 120 kepada 75 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 25 kepada 40 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 230 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 120 → 75 °CTc: 25 → 40 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT100 °C35 °C45 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 380 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 100 kepada 35 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 10 kepada 45 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 1000 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 380 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 100 → 35 °CTc: 10 → 45 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT155 °C80 °C25 °C?ΔT₁ΔT₂aliran selari

Dalam penukar haba paip dwi aliran selari, minyak panas (0.5 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) mengalir dalam tiub dalam dan menyejuk daripada 155 kepada 80 °C. Air (1.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) dalam anulus masuk pada 25 °C. Tiub dalam berdiameter 40 mm, dan U = 250 W/(m²·K) berdasarkan diameter ini. Cari panjang tiub L yang diperlukan.

ṁh = 0.5 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 155 → 80 °Cṁc = 1.5 kg/sTc,in = 25 °CD = 40 mmU = 250 W/(m²·K)
L = m
6.Sukar
panjangT130 °C??15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran songsang kedua-dua aliran mempunyai kadar muatan haba yang sama, ṁ·cp = 1 kW/K. Aliran panas masuk pada 130 °C dan aliran sejuk pada 15 °C. Penukar itu mempunyai A = 3 m² dan U = 800 W/(m²·K). Cari suhu keluar panas Th,out.

Ch = Cc = 1 kW/KTh,in = 130 °CTc,in = 15 °CA = 3 m²U = 800 W/(m²·K)
Th,out = °C

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 24.66 K
  2. 2. Q̇ = 146.4 kW
  3. 3. A = 7.655 m²
  4. 4. A = 9.987 m²
  5. 5. L = 35.51 m
  6. 6. Th,out = 48.82 °C

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