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
panjangT95 °C50 °C70 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 95 kepada 50 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 20 kepada 70 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 95 → 50 °CTc: 20 → 70 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT95 °C50 °C50 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 95 kepada 50 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 25 kepada 50 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 95 → 50 °CTc: 25 → 50 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT175 °C80 °C65 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 60 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 175 kepada 80 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 10 kepada 65 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 300 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 60 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 175 → 80 °CTc: 10 → 65 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT160 °C140 °C125 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba aliran songsang memindahkan 410 kW. Luas pemindahan habanya ialah 15 m². Bendalir panas menyejuk daripada 160 kepada 140 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 10 kepada 125 °C. Cari pekali pemindahan haba keseluruhan U.

Q̇ = 410 kWA = 15 m²Th: 160 → 140 °CTc: 10 → 125 °C
U = W/(m²·K)
5.Sukar
panjangT115 °C50 °C86.53 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 115 kepada 50 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 0.5 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 15 °C. Dengan U = 1000 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 115 → 50 °Cṁc = 0.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
6.Sukar
panjangT140 °C20 °C?ΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Stim memeluwap pada 140 °C yang malar di luar tiub sebuah kondenser dengan luas pemindahan haba 1 m² dan U = 1500 W/(m²·K). Air penyejuk (0.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) masuk ke dalam tiub pada 20 °C. Cari suhu keluar air Tc,out.

Ts = 140 °CA = 1 m²U = 1500 W/(m²·K)ṁ = 0.5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °C
Tc,out = °C

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 27.42 K
  2. 2. ΔTlm = 34.03 K
  3. 3. A = 2.26 m²
  4. 4. U = 377.5 W/(m²·K)
  5. 5. A = 4.728 m²
  6. 6. Tc,out = 81.46 °C

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