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
panjangT115 °C50 °C?20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (2 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 115 kepada 50 °C dalam penukar aliran songsang. Ia memanaskan 2 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 20 °C. Tiada haba hilang ke persekitaran. Cari suhu keluar air Tc,out.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 115 → 50 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °C
Tc,out = °C
2.Mudah
panjangT80 °C45 °C20 °C35 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Dalam penukar haba aliran selari, bendalir panas menyejuk daripada 80 kepada 45 °C manakala bendalir sejuk memanas daripada 20 kepada 35 °C. Cari beza suhu min log ΔTlm.

Th: 80 → 45 °CTc: 20 → 35 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT95 °C60 °C45 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 240 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 95 kepada 60 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 25 kepada 45 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 300 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 240 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 95 → 60 °CTc: 25 → 45 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT95 °C65 °C75 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 60 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 95 kepada 65 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 25 kepada 75 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 1000 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 60 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 95 → 65 °CTc: 25 → 75 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT110 °C??10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran songsang kedua-dua aliran mempunyai kadar muatan haba yang sama, ṁ·cp = 1.5 kW/K. Aliran panas masuk pada 110 °C dan aliran sejuk pada 10 °C. Penukar itu mempunyai A = 5 m² dan U = 500 W/(m²·K). Cari suhu keluar panas Th,out.

Ch = Cc = 1.5 kW/KTh,in = 110 °CTc,in = 10 °CA = 5 m²U = 500 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.Sukar
panjangT130 °C10 °C?ΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Stim memeluwap pada 130 °C yang malar di luar tiub sebuah kondenser dengan luas pemindahan haba 5 m² dan U = 2000 W/(m²·K). Air penyejuk (1 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) masuk ke dalam tiub pada 10 °C. Cari suhu keluar air Tc,out.

Ts = 130 °CA = 5 m²U = 2000 W/(m²·K)ṁ = 1 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °C
Tc,out = °C

Kunci jawapan

  1. 1. Tc,out = 52.66 °C
  2. 2. ΔTlm = 27.91 K
  3. 3. A = 19.02 m²
  4. 4. A = 2.079 m²
  5. 5. Th,out = 47.5 °C
  6. 6. Tc,out = 119 °C

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