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
panjangT135 °C115 °C55 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 135 kepada 115 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 25 kepada 55 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 135 → 115 °CTc: 25 → 55 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT85 °C50 °C10 °C45 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Dalam penukar haba aliran selari, bendalir panas menyejuk daripada 85 kepada 50 °C manakala bendalir sejuk memanas daripada 10 kepada 45 °C. Cari beza suhu min log ΔTlm.

Th: 85 → 50 °CTc: 10 → 45 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT180 °C130 °C130 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba cangkerang-dan-tiub (satu laluan cangkerang, dua laluan tiub) mesti memindahkan 130 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 180 kepada 130 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 30 kepada 130 °C. Faktor pembetulan LMTD bagi susunan ini ialah F = 0.92, dan U = 500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 130 kWF = 0.92U = 500 W/(m²·K)Th: 180 → 130 °CTc: 30 → 130 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT135 °C45 °C45 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 220 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 135 kepada 45 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 25 kepada 45 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 300 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 220 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 135 → 45 °CTc: 25 → 45 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT160 °C70 °C?15 °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 160 kepada 70 °C. Air (1.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) dalam anulus masuk pada 15 °C. Tiub dalam berdiameter 25 mm, dan U = 500 W/(m²·K) berdasarkan diameter ini. Cari panjang tiub L yang diperlukan.

ṁh = 0.8 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 160 → 70 °Cṁc = 1.5 kg/sTc,in = 15 °CD = 25 mmU = 500 W/(m²·K)
L = m
6.Sukar
panjangT135 °C80 °C107.9 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1.5 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 135 kepada 80 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 0.5 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 25 °C. Dengan U = 200 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 1.5 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 135 → 80 °Cṁc = 0.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 84.9 K
  2. 2. ΔTlm = 25.85 K
  3. 3. A = 3.918 m²
  4. 4. A = 15.76 m²
  5. 5. L = 46.02 m
  6. 6. A = 21.97 m²

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