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
panjangT165 °C135 °C55 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba aliran songsang mempunyai luas pemindahan haba 6 m² dan pekali pemindahan haba keseluruhan 1000 W/(m²·K). Bendalir panas menyejuk daripada 165 kepada 135 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 10 kepada 55 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

A = 6 m²U = 1000 W/(m²·K)Th: 165 → 135 °CTc: 10 → 55 °C
Q̇ = kW
2.Mudah
panjangT95 °C80 °C35 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 95 kepada 80 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 10 kepada 35 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 95 → 80 °CTc: 10 → 35 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT100 °C80 °C25 °C55 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Penukar haba aliran selari memindahkan 240 kW. Luas pemindahan habanya ialah 2.5 m². Bendalir panas menyejuk daripada 100 kepada 80 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 25 kepada 55 °C. Cari pekali pemindahan haba keseluruhan U.

Q̇ = 240 kWA = 2.5 m²Th: 100 → 80 °CTc: 25 → 55 °C
U = W/(m²·K)
4.Sederhana
panjangT130 °C30 °C115 °CΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Dalam sebuah kondenser, stim memeluwap pada 130 °C yang malar di luar tiub. Air penyejuk (3 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) mengalir melalui tiub dan memanas daripada 30 kepada 115 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 3000 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Ts = 130 °Cṁ = 3 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 30 → 115 °CU = 3000 W/(m²·K)
A = m²
5.Sukar
panjangT105 °C30 °C?ΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Stim memeluwap pada 105 °C yang malar di luar tiub sebuah kondenser dengan luas pemindahan haba 5 m² dan U = 2500 W/(m²·K). Air penyejuk (1.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) masuk ke dalam tiub pada 30 °C. Cari suhu keluar air Tc,out.

Ts = 105 °CA = 5 m²U = 2500 W/(m²·K)ṁ = 1.5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °C
Tc,out = °C
6.Sukar
panjangT150 °C60 °C55.37 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1.5 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 150 kepada 60 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 2 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 15 °C. Dengan U = 300 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 1.5 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 150 → 60 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. Q̇ = 704 kW
  2. 2. ΔTlm = 64.87 K
  3. 3. U = 2109 W/(m²·K)
  4. 4. A = 7.93 m²
  5. 5. Tc,out = 94.78 °C
  6. 6. A = 16.85 m²

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