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
panjangT155 °C65 °C35 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 155 kepada 65 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 10 kepada 35 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 155 → 65 °CTc: 10 → 35 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT135 °C95 °C95 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 135 kepada 95 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 30 kepada 95 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 135 → 95 °CTc: 30 → 95 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT90 °C50 °C25 °C45 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Satu penukar haba aliran selari memindahkan 430 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 90 kepada 50 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 25 kepada 45 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 1000 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 430 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 90 → 50 °CTc: 25 → 45 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT135 °C90 °C105 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba cangkerang-dan-tiub (satu laluan cangkerang, dua laluan tiub) mesti memindahkan 190 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 135 kepada 90 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 30 kepada 105 °C. Faktor pembetulan LMTD bagi susunan ini ialah F = 0.9, dan U = 500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 190 kWF = 0.9U = 500 W/(m²·K)Th: 135 → 90 °CTc: 30 → 105 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT110 °C15 °C?ΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Stim memeluwap pada 110 °C yang malar di luar tiub sebuah kondenser dengan luas pemindahan haba 2.5 m² dan U = 3000 W/(m²·K). Air penyejuk (1 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) masuk ke dalam tiub pada 15 °C. Cari suhu keluar air Tc,out.

Ts = 110 °CA = 2.5 m²U = 3000 W/(m²·K)ṁ = 1 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °C
Tc,out = °C
6.Sukar
panjangT90 °C70 °C55.19 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (2 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 90 kepada 70 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 0.5 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 15 °C. Dengan U = 300 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 90 → 70 °Cṁc = 0.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 83.32 K
  2. 2. ΔTlm = 51.49 K
  3. 3. A = 18.38 m²
  4. 4. A = 9.755 m²
  5. 5. Tc,out = 94.21 °C
  6. 6. A = 6.344 m²

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