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
panjangT120 °C105 °C95 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba aliran songsang mempunyai luas pemindahan haba 0.5 m² dan pekali pemindahan haba keseluruhan 500 W/(m²·K). Bendalir panas menyejuk daripada 120 kepada 105 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 30 kepada 95 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

A = 0.5 m²U = 500 W/(m²·K)Th: 120 → 105 °CTc: 30 → 95 °C
Q̇ = kW
2.Mudah
panjangT145 °C45 °C45 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 145 kepada 45 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 25 kepada 45 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 145 → 45 °CTc: 25 → 45 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT100 °C55 °C15 °C40 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Penukar haba aliran selari memindahkan 190 kW. Luas pemindahan habanya ialah 25 m². Bendalir panas menyejuk daripada 100 kepada 55 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 15 kepada 40 °C. Cari pekali pemindahan haba keseluruhan U.

Q̇ = 190 kWA = 25 m²Th: 100 → 55 °CTc: 15 → 40 °C
U = W/(m²·K)
4.Sederhana
panjangT140 °C90 °C30 °C50 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Satu penukar haba aliran selari memindahkan 270 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 140 kepada 90 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 30 kepada 50 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 1500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 270 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 140 → 90 °CTc: 30 → 50 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT125 °C??30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran songsang kedua-dua aliran mempunyai kadar muatan haba yang sama, ṁ·cp = 4 kW/K. Aliran panas masuk pada 125 °C dan aliran sejuk pada 30 °C. Penukar itu mempunyai A = 6 m² dan U = 300 W/(m²·K). Cari suhu keluar panas Th,out.

Ch = Cc = 4 kW/KTh,in = 125 °CTc,in = 30 °CA = 6 m²U = 300 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.Sukar
panjangT175 °C120 °C151.1 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (2 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 175 kepada 120 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 0.5 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 30 °C. Dengan U = 800 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 175 → 120 °Cṁc = 0.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. Q̇ = 11.38 kW
  2. 2. ΔTlm = 49.71 K
  3. 3. U = 188.3 W/(m²·K)
  4. 4. A = 2.601 m²
  5. 5. Th,out = 95.52 °C
  6. 6. A = 6.339 m²

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