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
panjangT80 °C55 °C40 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 80 kepada 55 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 20 kepada 40 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 80 → 55 °CTc: 20 → 40 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT180 °C95 °C50 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 180 kepada 95 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 10 kepada 50 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 180 → 95 °CTc: 10 → 50 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT160 °C65 °C120 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba cangkerang-dan-tiub (satu laluan cangkerang, dua laluan tiub) mesti memindahkan 610 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 160 kepada 65 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 10 kepada 120 °C. Faktor pembetulan LMTD bagi susunan ini ialah F = 0.92, dan U = 300 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 610 kWF = 0.92U = 300 W/(m²·K)Th: 160 → 65 °CTc: 10 → 120 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT100 °C40 °C85 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 230 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 100 kepada 40 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 20 kepada 85 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 800 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 230 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 100 → 40 °CTc: 20 → 85 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT105 °C70 °C37.58 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (0.5 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 105 kepada 70 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 0.5 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 20 °C. Dengan U = 300 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 0.5 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 105 → 70 °Cṁc = 0.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²
6.Sukar
panjangT80 °C30 °C16.28 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (0.5 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 80 kepada 30 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 2 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 10 °C. Dengan U = 1500 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 0.5 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 80 → 30 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 37.44 K
  2. 2. ΔTlm = 105.9 K
  3. 3. A = 46.92 m²
  4. 4. A = 16.54 m²
  5. 5. A = 2.102 m²
  6. 6. A = 0.9276 m²

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