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
panjangT180 °C105 °C70 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 180 kepada 105 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 10 kepada 70 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 180 → 105 °CTc: 10 → 70 °C
ΔTlm = K
2.Mudah

Dalam penukar haba, 3 kg/s campuran glikol (cp = 3.6 kJ/(kg·K)) disejukkan daripada 120 kepada 75 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

ṁ = 3 kg/scp = 3.6 kJ/(kg·K)T: 120 → 75 °C
Q̇ = kW
3.Sederhana
panjangT175 °C60 °C65 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba aliran songsang memindahkan 360 kW. Luas pemindahan habanya ialah 2 m². Bendalir panas menyejuk daripada 175 kepada 60 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 20 kepada 65 °C. Cari pekali pemindahan haba keseluruhan U.

Q̇ = 360 kWA = 2 m²Th: 175 → 60 °CTc: 20 → 65 °C
U = W/(m²·K)
4.Sederhana
panjangT120 °C20 °C85 °CΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Dalam sebuah kondenser, stim memeluwap pada 120 °C yang malar di luar tiub. Air penyejuk (1.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) mengalir melalui tiub dan memanas daripada 20 kepada 85 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 1500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Ts = 120 °Cṁ = 1.5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 20 → 85 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
5.Sukar
panjangT115 °C??15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran songsang kedua-dua aliran mempunyai kadar muatan haba yang sama, ṁ·cp = 0.5 kW/K. Aliran panas masuk pada 115 °C dan aliran sejuk pada 15 °C. Penukar itu mempunyai A = 3 m² dan U = 200 W/(m²·K). Cari suhu keluar panas Th,out.

Ch = Cc = 0.5 kW/KTh,in = 115 °CTc,in = 15 °CA = 3 m²U = 200 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.Sukar
panjangT95 °C45 °C54.87 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (2 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 95 kepada 45 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 1.5 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 15 °C. Dengan U = 800 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 95 → 45 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 102.3 K
  2. 2. Q̇ = 486 kW
  3. 3. U = 2601 W/(m²·K)
  4. 4. A = 4.388 m²
  5. 5. Th,out = 60.45 °C
  6. 6. A = 8.975 m²

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