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

Dalam penukar haba, 1 kg/s minyak ringan (cp = 2.1 kJ/(kg·K)) disejukkan daripada 100 kepada 80 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

ṁ = 1 kg/scp = 2.1 kJ/(kg·K)T: 100 → 80 °C
Q̇ = kW
2.Mudah
panjangT100 °C45 °C90 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 100 kepada 45 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 25 kepada 90 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 100 → 45 °CTc: 25 → 90 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT85 °C65 °C60 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 210 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 85 kepada 65 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 25 kepada 60 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 300 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 210 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 85 → 65 °CTc: 25 → 60 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT110 °C65 °C75 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba aliran songsang memindahkan 120 kW. Luas pemindahan habanya ialah 5 m². Bendalir panas menyejuk daripada 110 kepada 65 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 20 kepada 75 °C. Cari pekali pemindahan haba keseluruhan U.

Q̇ = 120 kWA = 5 m²Th: 110 → 65 °CTc: 20 → 75 °C
U = W/(m²·K)
5.Sukar
panjangT80 °C60 °C20.98 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1.5 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 80 kepada 60 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 3 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 15 °C. Dengan U = 1000 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 1.5 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 80 → 60 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
6.Sukar
panjangT115 °C75 °C17.97 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 115 kepada 75 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 3 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 10 °C. Dengan U = 800 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 115 → 75 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. Q̇ = 42 kW
  2. 2. ΔTlm = 14.43 K
  3. 3. A = 21.93 m²
  4. 4. U = 603.2 W/(m²·K)
  5. 5. A = 1.451 m²
  6. 6. A = 1.564 m²

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