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
panjangT105 °C85 °C45 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 105 kepada 85 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 30 kepada 45 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 105 → 85 °CTc: 30 → 45 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT175 °C135 °C150 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 175 kepada 135 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 20 kepada 150 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 175 → 135 °CTc: 20 → 150 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT145 °C95 °C15 °C60 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Penukar haba aliran selari memindahkan 190 kW. Luas pemindahan habanya ialah 20 m². Bendalir panas menyejuk daripada 145 kepada 95 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 15 kepada 60 °C. Cari pekali pemindahan haba keseluruhan U.

Q̇ = 190 kWA = 20 m²Th: 145 → 95 °CTc: 15 → 60 °C
U = W/(m²·K)
4.Sederhana
panjangT80 °C55 °C60 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba cangkerang-dan-tiub (satu laluan cangkerang, dua laluan tiub) mesti memindahkan 100 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 80 kepada 55 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 25 kepada 60 °C. Faktor pembetulan LMTD bagi susunan ini ialah F = 0.95, dan U = 200 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 100 kWF = 0.95U = 200 W/(m²·K)Th: 80 → 55 °CTc: 25 → 60 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT100 °C??25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran songsang kedua-dua aliran mempunyai kadar muatan haba yang sama, ṁ·cp = 0.5 kW/K. Aliran panas masuk pada 100 °C dan aliran sejuk pada 25 °C. Penukar itu mempunyai A = 0.5 m² dan U = 300 W/(m²·K). Cari suhu keluar panas Th,out.

Ch = Cc = 0.5 kW/KTh,in = 100 °CTc,in = 25 °CA = 0.5 m²U = 300 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.Sukar
panjangT80 °C45 °C29.63 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 80 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 = 1500 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 80 → 45 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 57.46 K
  2. 2. ΔTlm = 58.98 K
  3. 3. U = 131.2 W/(m²·K)
  4. 4. A = 21.34 m²
  5. 5. Th,out = 82.69 °C
  6. 6. A = 1.482 m²

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