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
panjangT130 °C75 °C55 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 130 kepada 75 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 10 kepada 55 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 130 → 75 °CTc: 10 → 55 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT90 °C40 °C25 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba aliran songsang mempunyai luas pemindahan haba 3 m² dan pekali pemindahan haba keseluruhan 500 W/(m²·K). Bendalir panas menyejuk daripada 90 kepada 40 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 15 kepada 25 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

A = 3 m²U = 500 W/(m²·K)Th: 90 → 40 °CTc: 15 → 25 °C
Q̇ = kW
3.Sederhana
panjangT120 °C10 °C105 °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 10 kepada 105 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 2500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Ts = 120 °Cṁ = 1.5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 10 → 105 °CU = 2500 W/(m²·K)
A = m²
4.Sederhana
panjangT110 °C95 °C60 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba cangkerang-dan-tiub (satu laluan cangkerang, dua laluan tiub) mesti memindahkan 640 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 110 kepada 95 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 25 kepada 60 °C. Faktor pembetulan LMTD bagi susunan ini ialah F = 0.95, dan U = 300 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 640 kWF = 0.95U = 300 W/(m²·K)Th: 110 → 95 °CTc: 25 → 60 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT145 °C85 °C?10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba paip dwi aliran songsang, minyak panas (0.8 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) mengalir dalam tiub dalam dan menyejuk daripada 145 kepada 85 °C. Air (0.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) dalam anulus masuk pada 10 °C. Tiub dalam berdiameter 25 mm, dan U = 300 W/(m²·K) berdasarkan diameter ini. Cari panjang tiub L yang diperlukan.

ṁh = 0.8 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 145 → 85 °Cṁc = 0.5 kg/sTc,in = 10 °CD = 25 mmU = 300 W/(m²·K)
L = m
6.Sukar
panjangT120 °C75 °C?25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba paip dwi aliran songsang, minyak panas (0.2 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) mengalir dalam tiub dalam dan menyejuk daripada 120 kepada 75 °C. Air (0.8 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) dalam anulus masuk pada 25 °C. Tiub dalam berdiameter 40 mm, dan U = 250 W/(m²·K) berdasarkan diameter ini. Cari panjang tiub L yang diperlukan.

ṁh = 0.2 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 120 → 75 °Cṁc = 0.8 kg/sTc,in = 25 °CD = 40 mmU = 250 W/(m²·K)
L = m

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 69.88 K
  2. 2. Q̇ = 62.79 kW
  3. 3. A = 4.997 m²
  4. 4. A = 37.78 m²
  5. 5. L = 59.66 m
  6. 6. L = 9.753 m

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