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
panjangT165 °C125 °C50 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 165 kepada 125 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 25 kepada 50 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 165 → 125 °CTc: 25 → 50 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT130 °C60 °C70 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 130 kepada 60 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 15 kepada 70 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 130 → 60 °CTc: 15 → 70 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT160 °C135 °C30 °C120 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Satu penukar haba aliran selari memindahkan 480 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 160 kepada 135 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 30 kepada 120 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 1500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 480 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 160 → 135 °CTc: 30 → 120 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT155 °C65 °C70 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 400 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 155 kepada 65 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 20 kepada 70 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 200 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 400 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 155 → 65 °CTc: 20 → 70 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT90 °C60 °C20 °C?ΔT₁ΔT₂aliran selari

Dalam penukar haba paip dwi aliran selari, minyak panas (1 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) mengalir dalam tiub dalam dan menyejuk daripada 90 kepada 60 °C. Air (0.5 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 = 1 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 90 → 60 °Cṁc = 0.5 kg/sTc,in = 20 °CD = 40 mmU = 500 W/(m²·K)
L = m
6.Sukar
panjangT150 °C45 °C35.7 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (0.5 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 150 kepada 45 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 2 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 = 0.5 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 150 → 45 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 107.3 K
  2. 2. ΔTlm = 52.14 K
  3. 3. A = 6.009 m²
  4. 4. A = 31.8 m²
  5. 5. L = 40.16 m
  6. 6. A = 7.447 m²

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