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 °C145 °C15 °C125 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Dalam penukar haba aliran selari, bendalir panas menyejuk daripada 180 kepada 145 °C manakala bendalir sejuk memanas daripada 15 kepada 125 °C. Cari beza suhu min log ΔTlm.

Th: 180 → 145 °CTc: 15 → 125 °C
ΔTlm = K
2.Mudah

Dalam penukar haba, 0.2 kg/s minyak ringan (cp = 2.1 kJ/(kg·K)) disejukkan daripada 105 kepada 75 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

ṁ = 0.2 kg/scp = 2.1 kJ/(kg·K)T: 105 → 75 °C
Q̇ = kW
3.Sederhana
panjangT180 °C135 °C15 °C100 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Satu penukar haba aliran selari memindahkan 360 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 180 kepada 135 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 15 kepada 100 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 300 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 360 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 180 → 135 °CTc: 15 → 100 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT145 °C35 °C50 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba cangkerang-dan-tiub (satu laluan cangkerang, dua laluan tiub) mesti memindahkan 290 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 145 kepada 35 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 15 kepada 50 °C. Faktor pembetulan LMTD bagi susunan ini ialah F = 0.95, dan U = 800 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 290 kWF = 0.95U = 800 W/(m²·K)Th: 145 → 35 °CTc: 15 → 50 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT165 °C100 °C63.65 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1.5 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 165 kepada 100 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 1 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 10 °C. Dengan U = 500 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 1.5 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 165 → 100 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²
6.Sukar
panjangT85 °C65 °C32.54 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1.5 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 85 kepada 65 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 2 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 25 °C. Dengan U = 500 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 1.5 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 85 → 65 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 68.71 K
  2. 2. Q̇ = 12.6 kW
  3. 3. A = 14.31 m²
  4. 4. A = 7.927 m²
  5. 5. A = 4.693 m²
  6. 6. A = 2.742 m²

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