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
panjangT165 °C130 °C140 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba aliran songsang mempunyai luas pemindahan haba 4 m² dan pekali pemindahan haba keseluruhan 300 W/(m²·K). Bendalir panas menyejuk daripada 165 kepada 130 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 30 kepada 140 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

A = 4 m²U = 300 W/(m²·K)Th: 165 → 130 °CTc: 30 → 140 °C
Q̇ = kW
2.Mudah
panjangT140 °C95 °C30 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 140 kepada 95 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 15 kepada 30 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 140 → 95 °CTc: 15 → 30 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT80 °C55 °C55 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 80 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 80 kepada 55 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 25 kepada 55 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 800 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 80 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 80 → 55 °CTc: 25 → 55 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT165 °C115 °C30 °C45 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Penukar haba aliran selari memindahkan 320 kW. Luas pemindahan habanya ialah 10 m². Bendalir panas menyejuk daripada 165 kepada 115 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 30 kepada 45 °C. Cari pekali pemindahan haba keseluruhan U.

Q̇ = 320 kWA = 10 m²Th: 165 → 115 °CTc: 30 → 45 °C
U = W/(m²·K)
5.Sukar
panjangT105 °C65 °C60.89 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1.5 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 105 kepada 65 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 1 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 25 °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: 105 → 65 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²
6.Sukar
panjangT120 °C30 °C?ΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Stim memeluwap pada 120 °C yang malar di luar tiub sebuah kondenser dengan luas pemindahan haba 3 m² dan U = 3000 W/(m²·K). Air penyejuk (2 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) masuk ke dalam tiub pada 30 °C. Cari suhu keluar air Tc,out.

Ts = 120 °CA = 3 m²U = 3000 W/(m²·K)ṁ = 2 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °C
Tc,out = °C

Kunci jawapan

  1. 1. Q̇ = 64.92 kW
  2. 2. ΔTlm = 94.21 K
  3. 3. A = 3.646 m²
  4. 4. U = 323.3 W/(m²·K)
  5. 5. A = 11.9 m²
  6. 6. Tc,out = 89.33 °C

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