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 °C75 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 130 kepada 75 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 10 kepada 75 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 130 → 75 °CTc: 10 → 75 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT95 °C65 °C65 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 95 kepada 65 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 30 kepada 65 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 95 → 65 °CTc: 30 → 65 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT145 °C80 °C60 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba cangkerang-dan-tiub (satu laluan cangkerang, dua laluan tiub) mesti memindahkan 370 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 145 kepada 80 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 10 kepada 60 °C. Faktor pembetulan LMTD bagi susunan ini ialah F = 0.88, dan U = 300 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 370 kWF = 0.88U = 300 W/(m²·K)Th: 145 → 80 °CTc: 10 → 60 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT180 °C160 °C75 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 480 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 180 kepada 160 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 25 kepada 75 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 480 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 180 → 160 °CTc: 25 → 75 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT85 °C60 °C66.27 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1.5 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 85 kepada 60 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 0.5 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: 85 → 60 °Cṁc = 0.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²
6.Sukar
panjangT90 °C60 °C20.05 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (2 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 90 kepada 60 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 3 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 10 °C. Dengan U = 200 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 90 → 60 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 59.86 K
  2. 2. ΔTlm = 32.44 K
  3. 3. A = 18.14 m²
  4. 4. A = 8.042 m²
  5. 5. A = 6.628 m²
  6. 6. A = 10.6 m²

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