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
panjangT80 °C65 °C20 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 80 kepada 65 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 10 kepada 20 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 80 → 65 °CTc: 10 → 20 °C
ΔTlm = K
2.Mudah

Dalam penukar haba, 0.5 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) disejukkan daripada 60 kepada 35 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

ṁ = 0.5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)T: 60 → 35 °C
Q̇ = kW
3.Sederhana
panjangT115 °C70 °C30 °C65 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Penukar haba aliran selari memindahkan 250 kW. Luas pemindahan habanya ialah 25 m². Bendalir panas menyejuk daripada 115 kepada 70 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 30 kepada 65 °C. Cari pekali pemindahan haba keseluruhan U.

Q̇ = 250 kWA = 25 m²Th: 115 → 70 °CTc: 30 → 65 °C
U = W/(m²·K)
4.Sederhana
panjangT110 °C75 °C25 °C55 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Satu penukar haba aliran selari memindahkan 210 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 110 kepada 75 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 25 kepada 55 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 200 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 210 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 110 → 75 °CTc: 25 → 55 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT145 °C65 °C25 °C?ΔT₁ΔT₂aliran selari

Dalam penukar haba paip dwi aliran selari, minyak panas (0.2 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) mengalir dalam tiub dalam dan menyejuk daripada 145 kepada 65 °C. Air (0.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) dalam anulus masuk pada 25 °C. Tiub dalam berdiameter 40 mm, dan U = 150 W/(m²·K) berdasarkan diameter ini. Cari panjang tiub L yang diperlukan.

ṁh = 0.2 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 145 → 65 °Cṁc = 0.5 kg/sTc,in = 25 °CD = 40 mmU = 150 W/(m²·K)
L = m
6.Sukar
panjangT170 °C??10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran songsang kedua-dua aliran mempunyai kadar muatan haba yang sama, ṁ·cp = 1 kW/K. Aliran panas masuk pada 170 °C dan aliran sejuk pada 10 °C. Penukar itu mempunyai A = 3 m² dan U = 800 W/(m²·K). Cari suhu keluar panas Th,out.

Ch = Cc = 1 kW/KTh,in = 170 °CTc,in = 10 °CA = 3 m²U = 800 W/(m²·K)
Th,out = °C

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 57.46 K
  2. 2. Q̇ = 52.25 kW
  3. 3. U = 354.2 W/(m²·K)
  4. 4. A = 23.37 m²
  5. 5. L = 29.92 m
  6. 6. Th,out = 57.06 °C

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