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
panjangT145 °C55 °C35 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 145 kepada 55 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 25 kepada 35 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 145 → 55 °CTc: 25 → 35 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT165 °C115 °C20 °C60 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Dalam penukar haba aliran selari, bendalir panas menyejuk daripada 165 kepada 115 °C manakala bendalir sejuk memanas daripada 20 kepada 60 °C. Cari beza suhu min log ΔTlm.

Th: 165 → 115 °CTc: 20 → 60 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT120 °C105 °C55 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba aliran songsang memindahkan 310 kW. Luas pemindahan habanya ialah 1 m². Bendalir panas menyejuk daripada 120 kepada 105 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 10 kepada 55 °C. Cari pekali pemindahan haba keseluruhan U.

Q̇ = 310 kWA = 1 m²Th: 120 → 105 °CTc: 10 → 55 °C
U = W/(m²·K)
4.Sederhana
panjangT110 °C10 °C75 °CΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Dalam sebuah kondenser, stim memeluwap pada 110 °C yang malar di luar tiub. Air penyejuk (2 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) mengalir melalui tiub dan memanas daripada 10 kepada 75 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 1000 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Ts = 110 °Cṁ = 2 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 10 → 75 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
5.Sukar
panjangT95 °C65 °C?20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba paip dwi aliran songsang, minyak panas (0.8 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) mengalir dalam tiub dalam dan menyejuk daripada 95 kepada 65 °C. Air (1.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) dalam anulus masuk pada 20 °C. Tiub dalam berdiameter 25 mm, dan U = 200 W/(m²·K) berdasarkan diameter ini. Cari panjang tiub L yang diperlukan.

ṁh = 0.8 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 95 → 65 °Cṁc = 1.5 kg/sTc,in = 20 °CD = 25 mmU = 200 W/(m²·K)
L = m
6.Sukar
panjangT155 °C110 °C?20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba paip dwi aliran songsang, minyak panas (1 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) mengalir dalam tiub dalam dan menyejuk daripada 155 kepada 110 °C. Air (1.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) dalam anulus masuk pada 20 °C. Tiub dalam berdiameter 25 mm, dan U = 150 W/(m²·K) berdasarkan diameter ini. Cari panjang tiub L yang diperlukan.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 155 → 110 °Cṁc = 1.5 kg/sTc,in = 20 °CD = 25 mmU = 150 W/(m²·K)
L = m

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 61.57 K
  2. 2. ΔTlm = 92.84 K
  3. 3. U = 3921 W/(m²·K)
  4. 4. A = 8.777 m²
  5. 5. L = 69.98 m
  6. 6. L = 76.94 m

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