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 °C30 °C50 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 85 kepada 30 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 15 kepada 50 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 85 → 30 °CTc: 15 → 50 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT115 °C30 °C105 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 115 kepada 30 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 15 kepada 105 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 115 → 30 °CTc: 15 → 105 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT135 °C100 °C75 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 350 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 135 kepada 100 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 15 kepada 75 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 300 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 350 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 135 → 100 °CTc: 15 → 75 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT155 °C65 °C145 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 110 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 155 kepada 65 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 20 kepada 145 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 800 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 110 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 155 → 65 °CTc: 20 → 145 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT120 °C70 °C?10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba paip dwi aliran songsang, minyak panas (0.3 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) mengalir dalam tiub dalam dan menyejuk daripada 120 kepada 70 °C. Air (0.3 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) dalam anulus masuk pada 10 °C. Tiub dalam berdiameter 25 mm, dan U = 500 W/(m²·K) berdasarkan diameter ini. Cari panjang tiub L yang diperlukan.

ṁh = 0.3 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 120 → 70 °Cṁc = 0.3 kg/sTc,in = 10 °CD = 25 mmU = 500 W/(m²·K)
L = m
6.Sukar
panjangT155 °C85 °C71.87 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1.5 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 155 kepada 85 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 1.5 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 30 °C. Dengan U = 300 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 1.5 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 155 → 85 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 23.6 K
  2. 2. ΔTlm = 12.33 K
  3. 3. A = 16.25 m²
  4. 4. A = 5.909 m²
  5. 5. L = 11.18 m
  6. 6. A = 12.85 m²

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