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
panjangT85 °C45 °C10 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Dalam penukar haba aliran selari, bendalir panas menyejuk daripada 85 kepada 45 °C manakala bendalir sejuk memanas daripada 10 kepada 20 °C. Cari beza suhu min log ΔTlm.

Th: 85 → 45 °CTc: 10 → 20 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT125 °C65 °C?10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1.5 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 125 kepada 65 °C dalam penukar aliran songsang. Ia memanaskan 2 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 10 °C. Tiada haba hilang ke persekitaran. Cari suhu keluar air Tc,out.

ṁh = 1.5 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 125 → 65 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °C
Tc,out = °C
3.Sederhana
panjangT160 °C60 °C10 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Satu penukar haba aliran selari memindahkan 70 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 160 kepada 60 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 10 kepada 25 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 1000 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 70 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 160 → 60 °CTc: 10 → 25 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT130 °C20 °C105 °CΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Dalam sebuah kondenser, stim memeluwap pada 130 °C yang malar di luar tiub. Air penyejuk (1 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) mengalir melalui tiub dan memanas daripada 20 kepada 105 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 1500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Ts = 130 °Cṁ = 1 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 20 → 105 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
5.Sukar
panjangT80 °C45 °C40.93 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1.5 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 80 kepada 45 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 1.5 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 20 °C. Dengan U = 300 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 1.5 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 80 → 45 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²
6.Sukar
panjangT120 °C20 °C?ΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Stim memeluwap pada 120 °C yang malar di luar tiub sebuah kondenser dengan luas pemindahan haba 1.5 m² dan U = 3000 W/(m²·K). Air penyejuk (1 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) masuk ke dalam tiub pada 20 °C. Cari suhu keluar air Tc,out.

Ts = 120 °CA = 1.5 m²U = 3000 W/(m²·K)ṁ = 1 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °C
Tc,out = °C

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 45.51 K
  2. 2. Tc,out = 36.91 °C
  3. 3. A = 0.8858 m²
  4. 4. A = 4.129 m²
  5. 5. A = 13.88 m²
  6. 6. Tc,out = 85.92 °C

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