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 °C105 °C35 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 120 kepada 105 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 10 kepada 35 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 120 → 105 °CTc: 10 → 35 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT130 °C95 °C85 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 130 kepada 95 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 10 kepada 85 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 130 → 95 °CTc: 10 → 85 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT120 °C15 °C60 °CΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Dalam sebuah kondenser, stim memeluwap pada 120 °C yang malar di luar tiub. Air penyejuk (1.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) mengalir melalui tiub dan memanas daripada 15 kepada 60 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 1000 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Ts = 120 °Cṁ = 1.5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 15 → 60 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
4.Sederhana
panjangT175 °C90 °C160 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 500 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 175 kepada 90 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 10 kepada 160 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 300 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 500 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 175 → 90 °CTc: 10 → 160 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT100 °C70 °C46.91 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1.5 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 100 kepada 70 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 1 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 20 °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: 100 → 70 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
6.Sukar
panjangT105 °C65 °C?20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba paip dwi aliran songsang, minyak panas (0.8 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) mengalir dalam tiub dalam dan menyejuk daripada 105 kepada 65 °C. Air (1 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) dalam anulus masuk pada 20 °C. Tiub dalam berdiameter 20 mm, dan U = 300 W/(m²·K) berdasarkan diameter ini. Cari panjang tiub L yang diperlukan.

ṁh = 0.8 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 105 → 65 °Cṁc = 1 kg/sTc,in = 20 °CD = 20 mmU = 300 W/(m²·K)
L = m

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 89.91 K
  2. 2. ΔTlm = 62.89 K
  3. 3. A = 3.509 m²
  4. 4. A = 42.92 m²
  5. 5. A = 2.183 m²
  6. 6. L = 63.53 m

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