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
panjangT90 °C75 °C20 °C45 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Dalam penukar haba aliran selari, bendalir panas menyejuk daripada 90 kepada 75 °C manakala bendalir sejuk memanas daripada 20 kepada 45 °C. Cari beza suhu min log ΔTlm.

Th: 90 → 75 °CTc: 20 → 45 °C
ΔTlm = K
2.Mudah

Dalam penukar haba, 2 kg/s campuran glikol (cp = 3.6 kJ/(kg·K)) dipanaskan daripada 15 kepada 60 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

ṁ = 2 kg/scp = 3.6 kJ/(kg·K)T: 15 → 60 °C
Q̇ = kW
3.Sederhana
panjangT105 °C70 °C60 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 410 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 105 kepada 70 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 10 kepada 60 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 410 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 105 → 70 °CTc: 10 → 60 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT80 °C65 °C30 °C60 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Satu penukar haba aliran selari memindahkan 80 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 80 kepada 65 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 30 kepada 60 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 800 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 80 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 80 → 65 °CTc: 30 → 60 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT110 °C20 °C?ΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Stim memeluwap pada 110 °C yang malar di luar tiub sebuah kondenser dengan luas pemindahan haba 6 m² dan U = 2500 W/(m²·K). Air penyejuk (1.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) masuk ke dalam tiub pada 20 °C. Cari suhu keluar air Tc,out.

Ts = 110 °CA = 6 m²U = 2500 W/(m²·K)ṁ = 1.5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °C
Tc,out = °C
6.Sukar
panjangT85 °C55 °C28.97 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (0.5 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 85 kepada 55 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 1 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 20 °C. Dengan U = 200 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 0.5 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 85 → 55 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 47.21 K
  2. 2. Q̇ = 324 kW
  3. 3. A = 15.73 m²
  4. 4. A = 5.117 m²
  5. 5. Tc,out = 101.8 °C
  6. 6. A = 4.195 m²

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