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
panjangT125 °C55 °C35 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 125 kepada 55 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 20 kepada 35 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 125 → 55 °CTc: 20 → 35 °C
ΔTlm = K
2.Mudah

Dalam penukar haba, 1.5 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) dipanaskan daripada 20 kepada 45 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

ṁ = 1.5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)T: 20 → 45 °C
Q̇ = kW
3.Sederhana
panjangT165 °C90 °C120 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba aliran songsang memindahkan 130 kW. Luas pemindahan habanya ialah 2 m². Bendalir panas menyejuk daripada 165 kepada 90 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 30 kepada 120 °C. Cari pekali pemindahan haba keseluruhan U.

Q̇ = 130 kWA = 2 m²Th: 165 → 90 °CTc: 30 → 120 °C
U = W/(m²·K)
4.Sederhana
panjangT120 °C30 °C65 °CΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Dalam sebuah kondenser, stim memeluwap pada 120 °C yang malar di luar tiub. Air penyejuk (1.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) mengalir melalui tiub dan memanas daripada 30 kepada 65 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 2000 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Ts = 120 °Cṁ = 1.5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 30 → 65 °CU = 2000 W/(m²·K)
A = m²
5.Sukar
panjangT135 °C85 °C50.63 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1.5 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 135 kepada 85 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 2 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 30 °C. Dengan U = 300 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 1.5 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 135 → 85 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²
6.Sukar
panjangT135 °C95 °C20 °C?ΔT₁ΔT₂aliran selari

Dalam penukar haba paip dwi aliran selari, minyak panas (0.2 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) mengalir dalam tiub dalam dan menyejuk daripada 135 kepada 95 °C. Air (0.8 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) dalam anulus masuk pada 20 °C. Tiub dalam berdiameter 40 mm, dan U = 500 W/(m²·K) berdasarkan diameter ini. Cari panjang tiub L yang diperlukan.

ṁh = 0.2 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 135 → 95 °Cṁc = 0.8 kg/sTc,in = 20 °CD = 40 mmU = 500 W/(m²·K)
L = m

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 58.23 K
  2. 2. Q̇ = 156.8 kW
  3. 3. U = 1247 W/(m²·K)
  4. 4. A = 1.544 m²
  5. 5. A = 8.377 m²
  6. 6. L = 3.534 m

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