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
panjangT125 °C60 °C55 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 125 kepada 60 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 10 kepada 55 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 125 → 60 °CTc: 10 → 55 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT85 °C70 °C65 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 85 kepada 70 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 30 kepada 65 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 85 → 70 °CTc: 30 → 65 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT110 °C30 °C75 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba cangkerang-dan-tiub (satu laluan cangkerang, dua laluan tiub) mesti memindahkan 430 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 110 kepada 30 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 15 kepada 75 °C. Faktor pembetulan LMTD bagi susunan ini ialah F = 0.9, dan U = 300 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 430 kWF = 0.9U = 300 W/(m²·K)Th: 110 → 30 °CTc: 15 → 75 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT145 °C50 °C25 °C40 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Satu penukar haba aliran selari memindahkan 50 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 145 kepada 50 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 25 kepada 40 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 200 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 50 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 145 → 50 °CTc: 25 → 40 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT155 °C120 °C?15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba paip dwi aliran songsang, minyak panas (0.3 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) mengalir dalam tiub dalam dan menyejuk daripada 155 kepada 120 °C. Air (0.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) dalam anulus masuk pada 15 °C. Tiub dalam berdiameter 50 mm, dan U = 250 W/(m²·K) berdasarkan diameter ini. Cari panjang tiub L yang diperlukan.

ṁh = 0.3 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 155 → 120 °Cṁc = 0.5 kg/sTc,in = 15 °CD = 50 mmU = 250 W/(m²·K)
L = m
6.Sukar
panjangT165 °C100 °C60.77 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (0.5 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 165 kepada 100 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 0.5 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 25 °C. Dengan U = 800 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 0.5 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 165 → 100 °Cṁc = 0.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 59.44 K
  2. 2. ΔTlm = 28.85 K
  3. 3. A = 67.47 m²
  4. 4. A = 5.648 m²
  5. 5. L = 5.287 m
  6. 6. A = 1.052 m²

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