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
panjangT85 °C65 °C35 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 85 kepada 65 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 20 kepada 35 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 85 → 65 °CTc: 20 → 35 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT175 °C100 °C105 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 175 kepada 100 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 10 kepada 105 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 175 → 100 °CTc: 10 → 105 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT100 °C60 °C85 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 400 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 100 kepada 60 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 25 kepada 85 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 400 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 100 → 60 °CTc: 25 → 85 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT180 °C140 °C10 °C130 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Penukar haba aliran selari memindahkan 410 kW. Luas pemindahan habanya ialah 5 m². Bendalir panas menyejuk daripada 180 kepada 140 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 10 kepada 130 °C. Cari pekali pemindahan haba keseluruhan U.

Q̇ = 410 kWA = 5 m²Th: 180 → 140 °CTc: 10 → 130 °C
U = W/(m²·K)
5.Sukar
panjangT105 °C??10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran songsang kedua-dua aliran mempunyai kadar muatan haba yang sama, ṁ·cp = 1.5 kW/K. Aliran panas masuk pada 105 °C dan aliran sejuk pada 10 °C. Penukar itu mempunyai A = 1 m² dan U = 800 W/(m²·K). Cari suhu keluar panas Th,out.

Ch = Cc = 1.5 kW/KTh,in = 105 °CTc,in = 10 °CA = 1 m²U = 800 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.Sukar
panjangT140 °C75 °C25 °C?ΔT₁ΔT₂aliran selari

Dalam penukar haba paip dwi aliran selari, minyak panas (0.5 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) mengalir dalam tiub dalam dan menyejuk daripada 140 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 = 0.5 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 140 → 75 °Cṁc = 0.8 kg/sTc,in = 25 °CD = 40 mmU = 250 W/(m²·K)
L = m

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 47.46 K
  2. 2. ΔTlm = 79.58 K
  3. 3. A = 33.89 m²
  4. 4. U = 1452 W/(m²·K)
  5. 5. Th,out = 71.96 °C
  6. 6. L = 34.53 m

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