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
panjangT100 °C80 °C80 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 100 kepada 80 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 15 kepada 80 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 100 → 80 °CTc: 15 → 80 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT90 °C25 °C10 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Dalam penukar haba aliran selari, bendalir panas menyejuk daripada 90 kepada 25 °C manakala bendalir sejuk memanas daripada 10 kepada 20 °C. Cari beza suhu min log ΔTlm.

Th: 90 → 25 °CTc: 10 → 20 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT155 °C60 °C45 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 390 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 155 kepada 60 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 30 kepada 45 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 300 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 390 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 155 → 60 °CTc: 30 → 45 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT165 °C65 °C105 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba cangkerang-dan-tiub (satu laluan cangkerang, dua laluan tiub) mesti memindahkan 80 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 165 kepada 65 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 30 kepada 105 °C. Faktor pembetulan LMTD bagi susunan ini ialah F = 0.85, dan U = 200 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 80 kWF = 0.85U = 200 W/(m²·K)Th: 165 → 65 °CTc: 30 → 105 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT160 °C45 °C37.93 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (0.5 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 160 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 = 0.5 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 160 → 45 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²
6.Sukar
panjangT95 °C55 °C36 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (0.5 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 95 kepada 55 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 1 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 25 °C. Dengan U = 1000 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 0.5 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 95 → 55 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 38.18 K
  2. 2. ΔTlm = 27.05 K
  3. 3. A = 21.11 m²
  4. 4. A = 10.15 m²
  5. 5. A = 2.739 m²
  6. 6. A = 1.073 m²

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