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 °C15 °C45 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Dalam penukar haba aliran selari, bendalir panas menyejuk daripada 100 kepada 70 °C manakala bendalir sejuk memanas daripada 15 kepada 45 °C. Cari beza suhu min log ΔTlm.

Th: 100 → 70 °CTc: 15 → 45 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT145 °C125 °C90 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 145 kepada 125 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 30 kepada 90 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 145 → 125 °CTc: 30 → 90 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT95 °C55 °C30 °C50 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Penukar haba aliran selari memindahkan 90 kW. Luas pemindahan habanya ialah 2.5 m². Bendalir panas menyejuk daripada 95 kepada 55 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 30 kepada 50 °C. Cari pekali pemindahan haba keseluruhan U.

Q̇ = 90 kWA = 2.5 m²Th: 95 → 55 °CTc: 30 → 50 °C
U = W/(m²·K)
4.Sederhana
panjangT80 °C65 °C15 °C40 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Penukar haba aliran selari memindahkan 440 kW. Luas pemindahan habanya ialah 4 m². Bendalir panas menyejuk daripada 80 kepada 65 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 15 kepada 40 °C. Cari pekali pemindahan haba keseluruhan U.

Q̇ = 440 kWA = 4 m²Th: 80 → 65 °CTc: 15 → 40 °C
U = W/(m²·K)
5.Sukar
panjangT110 °C30 °C?ΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Stim memeluwap pada 110 °C yang malar di luar tiub sebuah kondenser dengan luas pemindahan haba 4 m² dan U = 1000 W/(m²·K). Air penyejuk (1.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) masuk ke dalam tiub pada 30 °C. Cari suhu keluar air Tc,out.

Ts = 110 °CA = 4 m²U = 1000 W/(m²·K)ṁ = 1.5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °C
Tc,out = °C
6.Sukar
panjangT130 °C105 °C61.27 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1.5 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 130 kepada 105 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 0.5 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 20 °C. Dengan U = 300 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 1.5 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 130 → 105 °Cṁc = 0.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 49.03 K
  2. 2. ΔTlm = 73.19 K
  3. 3. U = 1539 W/(m²·K)
  4. 4. U = 2628 W/(m²·K)
  5. 5. Tc,out = 67.73 °C
  6. 6. A = 3.754 m²

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