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
panjangT100 °C70 °C85 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 100 kepada 70 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 20 kepada 85 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 100 → 70 °CTc: 20 → 85 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT180 °C95 °C25 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 180 kepada 95 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 15 kepada 25 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 180 → 95 °CTc: 15 → 25 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT130 °C55 °C40 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba cangkerang-dan-tiub (satu laluan cangkerang, dua laluan tiub) mesti memindahkan 750 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 130 kepada 55 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 30 kepada 40 °C. Faktor pembetulan LMTD bagi susunan ini ialah F = 0.8, dan U = 300 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 750 kWF = 0.8U = 300 W/(m²·K)Th: 130 → 55 °CTc: 30 → 40 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT90 °C35 °C40 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 220 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 90 kepada 35 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 20 kepada 40 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 1000 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 220 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 90 → 35 °CTc: 20 → 40 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT180 °C100 °C60.89 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1.5 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 180 kepada 100 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 2 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 25 °C. Dengan U = 1500 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 1.5 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 180 → 100 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
6.Sukar
panjangT145 °C85 °C20 °C?ΔT₁ΔT₂aliran selari

Dalam penukar haba paip dwi aliran selari, minyak panas (1 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) mengalir dalam tiub dalam dan menyejuk daripada 145 kepada 85 °C. Air (1.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) dalam anulus masuk pada 20 °C. Tiub dalam berdiameter 20 mm, dan U = 200 W/(m²·K) berdasarkan diameter ini. Cari panjang tiub L yang diperlukan.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 145 → 85 °Cṁc = 1.5 kg/sTc,in = 20 °CD = 20 mmU = 200 W/(m²·K)
L = m

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 29.07 K
  2. 2. ΔTlm = 113.4 K
  3. 3. A = 61.58 m²
  4. 4. A = 7.568 m²
  5. 5. A = 2.097 m²
  6. 6. L = 158.3 m

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