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
panjangT130 °C100 °C25 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 130 kepada 100 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 10 kepada 25 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 130 → 100 °CTc: 10 → 25 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT160 °C90 °C130 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 160 kepada 90 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 30 kepada 130 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 160 → 90 °CTc: 30 → 130 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT100 °C55 °C10 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Satu penukar haba aliran selari memindahkan 440 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 100 kepada 55 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 10 kepada 30 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 200 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 440 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 100 → 55 °CTc: 10 → 30 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT115 °C65 °C105 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba cangkerang-dan-tiub (satu laluan cangkerang, dua laluan tiub) mesti memindahkan 480 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 115 kepada 65 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 30 kepada 105 °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 = 480 kWF = 0.9U = 300 W/(m²·K)Th: 115 → 65 °CTc: 30 → 105 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT155 °C70 °C42.71 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (0.5 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 155 kepada 70 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 2 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 30 °C. Dengan U = 300 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 0.5 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 155 → 70 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²
6.Sukar
panjangT130 °C20 °C?ΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Stim memeluwap pada 130 °C yang malar di luar tiub sebuah kondenser dengan luas pemindahan haba 1.5 m² dan U = 3000 W/(m²·K). Air penyejuk (2 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) masuk ke dalam tiub pada 20 °C. Cari suhu keluar air Tc,out.

Ts = 130 °CA = 1.5 m²U = 3000 W/(m²·K)ṁ = 2 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °C
Tc,out = °C

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 97.31 K
  2. 2. ΔTlm = 43.28 K
  3. 3. A = 43.35 m²
  4. 4. A = 89.09 m²
  5. 5. A = 5.057 m²
  6. 6. Tc,out = 65.79 °C

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