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
panjangT120 °C50 °C95 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 120 kepada 50 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 20 kepada 95 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 120 → 50 °CTc: 20 → 95 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT150 °C55 °C120 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 150 kepada 55 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 20 kepada 120 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 150 → 55 °CTc: 20 → 120 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT140 °C25 °C60 °CΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Dalam sebuah kondenser, stim memeluwap pada 140 °C yang malar di luar tiub. Air penyejuk (4 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) mengalir melalui tiub dan memanas daripada 25 kepada 60 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 1500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Ts = 140 °Cṁ = 4 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 25 → 60 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
4.Sederhana
panjangT170 °C100 °C10 °C50 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Satu penukar haba aliran selari memindahkan 170 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 170 kepada 100 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 10 kepada 50 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 1500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 170 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 170 → 100 °CTc: 10 → 50 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT170 °C120 °C52.43 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1.5 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 170 kepada 120 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 2 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 30 °C. Dengan U = 1500 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 1.5 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 170 → 120 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
6.Sukar
panjangT140 °C25 °C?ΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Stim memeluwap pada 140 °C yang malar di luar tiub sebuah kondenser dengan luas pemindahan haba 2.5 m² dan U = 1000 W/(m²·K). Air penyejuk (1 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) masuk ke dalam tiub pada 25 °C. Cari suhu keluar air Tc,out.

Ts = 140 °CA = 2.5 m²U = 1000 W/(m²·K)ṁ = 1 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °C
Tc,out = °C

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 27.42 K
  2. 2. ΔTlm = 32.44 K
  3. 3. A = 4.045 m²
  4. 4. A = 1.198 m²
  5. 5. A = 1.212 m²
  6. 6. Tc,out = 76.77 °C

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